Interferencias Wifi y No-Wifi
Muchos creen que para montar una red Wifi, basta con comprar un router wifi (al cual se le conecta el internet) y para administrar la red le colocamos el SSID, (ojo no confundir SSID con BSSID) un cifrado WPA o superior, le activamos el DHCP (para la asignación de IPs de la LAN) y finalmente una clave de administración al router lo suficientemente robusta (y nunca cambian el usuario, que por lo general siempre es admin)... Y listo... Espere un momento. ¿No falta algo?... Déjelo así, que ya funciona de maravilla. Todos conectados y felices...
De la vida real…
Y a los pocos días... Grave la situación -dice el sysadmin- Muy lenta la red, la gente se desconecta. Llamemos a “Fulano”, que es el duro en eso.
Una hora después…
- Tenías a mucha gente de afuera conectada ilegalmente a tu WiFi –dijo Fulano- Le metí todas las direcciones MAC de tu LAN en el router y quedó vacano... son 100 palos"
Y al día siguiente...
- Hijuep@&%#... Fulano me robó -dice el admin- La red sigue lenta. Llamemos a Mengano...
Llega Mengano y luego de una revisión "exhaustiva", dijo:
- Mi patrón; la solución es comprar un router de más calidad. Ese Cisco que tienes es a 54 y solo es compatible con B y G; necesitas uno a 300 y que maneje B/G/N… Tócalo para que veas... Si ves lo caliente que se pone… Eso es porque no soporta todo ese tráfico… Yo lo soluciono. Con “250 palos” verás cómo esa red vuela. Porque el ancho de banda de internet está bien; 10 megas es suficiente-
Y al día siguiente y la cuenta ir por 350 dólares...
- Malparid@&%#... -dice el sysadmin- Sigue igual... Llamemos a "Zutano". Ese sí soluciona el asunto
Y al llegar "Zutano", revisó los equipos y como un disco rayado (ya que casi todos los técnicos en mantenimiento de PC dicen lo mismo), explicó:
- Virus... por toneladas. Tienes un zoológico en tu red local... Tienes dos opciones. Le metemos un antivirus a cada equipo, lo cual no es una garantía, o formateamos todos los equipos y los congelamos (freezer) para evitar que se metan más virus. Y tus usuarios que guarden los archivos en una usb o en una carpeta compartida...
- Mmm... Formatearlos y meterles un freezer me parece más razonable
Al final del día...
- Ya está listo... 400 dolores
24 horas después....
- Puta@&%#... Me engañaron de nuevo. Esa mier%$& de red se puso peor... ¿Qué hago? – le preguntó a su asistente, que encogía los hombros al no tener la respuesta.
Y pasaron varios días de consultas en infinidades de foros en internet y preguntas a más "expertos", hasta que un joven, de apenas 13 años, que paseaba por esos lados, con sus enormes audífonos, se detuvo en una venta de bebidas gaseosas, al lado del cibercafé, se quitó sus “orejas” y escuchó las quejas del sysadmin sobre el caos en su red, que afuera del local, fumaba un cigarrillo tras otro mientras hablaba por teléfono.
Como por instinto, prendió su tablet y corrió WiFi Analyzer a los pocos segundos…
- ¡¡Cabeza de huevo!! – le gritó el joven al sysadmin- No ves que tienes 10 overlapping, 3 co-channel y solo Dios sabe cuántos cuellos de botella... –y dio la espalda y se marchó, mientras seguía balbuceando en un lenguaje lleno de tecnicismos incomprensibles. Solo la frase “Burro Estúpido” se alcanzaba a oír, entre jerga y más jerga informática, la cual se desvaneció junto con la canción Papercut de Linkin Park que volvía a resonar en sus audífonos.
El Problema
A medida que se fabrican más dispositivos con capacidad de transmisión RF, más aumentan las interferencias WiFi y No-Wifi, que son tantas que describir cada una sería imposible. Es por esta razón que hemos diseñado una especie de FAQ, a modo de entrevista con el "Doctor X", el cual representa la opinión de muchos especialistas en el ramo, foristas y muchas otras fuentes (referenciadas en lo posible mediante enlaces), la cual esperamos satisfaga muchas de las interrogantes actuales.
De la vida real…
Y a los pocos días... Grave la situación -dice el sysadmin- Muy lenta la red, la gente se desconecta. Llamemos a “Fulano”, que es el duro en eso.
Una hora después…
- Tenías a mucha gente de afuera conectada ilegalmente a tu WiFi –dijo Fulano- Le metí todas las direcciones MAC de tu LAN en el router y quedó vacano... son 100 palos"
Y al día siguiente...
- Hijuep@&%#... Fulano me robó -dice el admin- La red sigue lenta. Llamemos a Mengano...
Llega Mengano y luego de una revisión "exhaustiva", dijo:
- Mi patrón; la solución es comprar un router de más calidad. Ese Cisco que tienes es a 54 y solo es compatible con B y G; necesitas uno a 300 y que maneje B/G/N… Tócalo para que veas... Si ves lo caliente que se pone… Eso es porque no soporta todo ese tráfico… Yo lo soluciono. Con “250 palos” verás cómo esa red vuela. Porque el ancho de banda de internet está bien; 10 megas es suficiente-
Y al día siguiente y la cuenta ir por 350 dólares...
- Malparid@&%#... -dice el sysadmin- Sigue igual... Llamemos a "Zutano". Ese sí soluciona el asunto
Y al llegar "Zutano", revisó los equipos y como un disco rayado (ya que casi todos los técnicos en mantenimiento de PC dicen lo mismo), explicó:
- Virus... por toneladas. Tienes un zoológico en tu red local... Tienes dos opciones. Le metemos un antivirus a cada equipo, lo cual no es una garantía, o formateamos todos los equipos y los congelamos (freezer) para evitar que se metan más virus. Y tus usuarios que guarden los archivos en una usb o en una carpeta compartida...
- Mmm... Formatearlos y meterles un freezer me parece más razonable
Al final del día...
- Ya está listo... 400 dolores
24 horas después....
- Puta@&%#... Me engañaron de nuevo. Esa mier%$& de red se puso peor... ¿Qué hago? – le preguntó a su asistente, que encogía los hombros al no tener la respuesta.
Y pasaron varios días de consultas en infinidades de foros en internet y preguntas a más "expertos", hasta que un joven, de apenas 13 años, que paseaba por esos lados, con sus enormes audífonos, se detuvo en una venta de bebidas gaseosas, al lado del cibercafé, se quitó sus “orejas” y escuchó las quejas del sysadmin sobre el caos en su red, que afuera del local, fumaba un cigarrillo tras otro mientras hablaba por teléfono.
Como por instinto, prendió su tablet y corrió WiFi Analyzer a los pocos segundos…
- ¡¡Cabeza de huevo!! – le gritó el joven al sysadmin- No ves que tienes 10 overlapping, 3 co-channel y solo Dios sabe cuántos cuellos de botella... –y dio la espalda y se marchó, mientras seguía balbuceando en un lenguaje lleno de tecnicismos incomprensibles. Solo la frase “Burro Estúpido” se alcanzaba a oír, entre jerga y más jerga informática, la cual se desvaneció junto con la canción Papercut de Linkin Park que volvía a resonar en sus audífonos.
El Problema
A medida que se fabrican más dispositivos con capacidad de transmisión RF, más aumentan las interferencias WiFi y No-Wifi, que son tantas que describir cada una sería imposible. Es por esta razón que hemos diseñado una especie de FAQ, a modo de entrevista con el "Doctor X", el cual representa la opinión de muchos especialistas en el ramo, foristas y muchas otras fuentes (referenciadas en lo posible mediante enlaces), la cual esperamos satisfaga muchas de las interrogantes actuales.
Nota importante: En ocasiones usaremos el término AP, no solo para referirnos a un Access Point sino también para describir cualquier dispositivo con capacidad de transmitir señal RF (WiFi) y que puedan gestionar clientes conectados, con posibilidad o no de administrar una red.
La "Entrevista"
Gracias Dr X por haberme concedido esta entrevista
Gracias a Usted por joder tanto
Hay muchos que aún no saben cómo montar una red Wifi. ¿Existe algún manual que en pocas palabras pueda aclararnos las dudas?
Recomendaríamos el post Seguridad en Redes Wireless. Creo que ahí están resumidos los aspectos más básicos de una red local WiFi, pero si quieres algo más completo y detallado, lo encontrarás en el libro Redes Wireless de la editorial RedUsers... En fin en San Google hay mucha tela por donde cortar... Ojo; "cabeza de huevo". No vayas a confundir Wifi con WiMax. Si quieres adentrarte en el mundo WiMax, lee Seguridad en redes WiMax.
Ok. Lo tendré presente... Bueno, volviendo al tema, logré armar mi red local con un AP (WiFi), sin embargo estos documentos solo explican cómo hacerlo con un solo dispositivo para todos mis clientes. ¿Aplica igual si necesito varios APs? ¿Cómo debo configurarlos? ¿Deben tener el mismo SSID, canal, clave y sistema de autenticación, mismo modelo de AP, o se puede ser hacer una red híbrida con varios modelos de AP de diferentes marcas y ponerle configuraciones diferentes a los APs?.
Son muchas preguntas, pero depende. Todo radica en la arquitectura que uses y el modo en que conectes los APs. Por ejemplo; podría ser una red de puntos AP, también llamados 'celdas', con un grado determinado de solapamiento entre ellas, que permiten hacer el roaming y unir redes wifi con físicas. Una ilustración gráfica del funcionamiento de los diferentes modos de los AP puedes verla en zero13wireless.net.
Pero primero lo primero. Básicamente los modos de APs más comunes son:
Acces Point - (Punto de Acceso, AP) Recibe la señal por cable de red (RJ45) y la distribuye en forma inalámbrica.
AP Client - (Cliente de AP) Recibe una señal inalámbrica y lo pasa a cable de red (RJ45). Ej. Conectar a la red WiFi, alguna PC, Teléfono IP, Impresora, etc. que requieran forzosamente cable de red.
Client Bridge - (Cliente de la Unión) Recibe la señal inalámbrica de otro AP y la distribuye por cable, no permite conexión inalámbrica. Ej. Establecer una sola red entre dos edificios.
WDS Bridge - (Unión Inalámbrica) Recibe la señal inalámbrica de otro AP y la distribuye por cable o de forma inalámbrica. Ej. Establecer una sola red entre dos edificios.
Client Router - (Ruteador Cliente) Recibe la señal inalámbrica y la distribuye asignándole IP's a los clientes. Ej. Compartir Internet con otros equipos cableados.
Repeater - (Repetidor) Recibe una señal inalámbrica, la mejora y la repite. Ej. aumentar la señal inalámbrica.
WDS AP - (Wireless Distribution System AP) Igual que Acces Point.
WDS Router - (Wireless Distribution System Router) Igual que Client Router.
Hay que aclarar que el modo roaming también depende de que la tarjeta WiFi del cliente lo soporte, lo cual es más complicado, ya que si tienen una red abierta o hotspot para vender internet WiFi, con mucha gente diferente conectada, es virtualmente imposible saberlo y pueden presentarse problemas de conectividad al "saltar" de un AP a otro con el mismo SSID. También influye el canal de trasmisión, la velocidad, el cifrado y el estándar (IEEE 802.11 b, g, n, etc), si usan SSID virtuales (que puede generar más problemas que beneficios), entre muchos otros factores.
Y para los que no están familiarizados con estos términos, es bueno aclarar que una red wifi puede identificarse por el SSID (o nombre), el BSSID (o dirección mac de un punto de acceso) o por el ESSID (Extended SSID), para aquellas redes que tiene más de un AP que da servicio al mismo SSID
¿Y qué sucede si les pongo diferentes parámetros de configuración a cada AP?
Es más engorroso para el cliente, ya que debe conectarse a cada punto individualmente, pero mejor para la red, ya que este esquema tiene menos carga y provoca menos saturación de tráfico de los APs y en el servidor o router que administre la LAN y por consecuencia menos fallas. Claro está, siempre y cuando los APs sean de buena calidad, tengan la misma tecnología, soporten todos los clientes conectados, y viceversa (estos a su vez soporten los APs) y tener en cuenta la diferencia entre validación SSID, BSSID y ESSID. Todo depende de las necesidades específicas del administrador.
Analicemos 3 casos:
1. Cuando los clientes, al hacer login en cada uno de los APs, memorizan el trinomio Clave WPA/BSSID/ESSID la primera vez y hacen roaming, pero no seamless (hay pérdida de datos en el salto).
2. Si establecemos el mismo ESSID, seguridad y también BSSID en todos los APs, el cliente recibe tráfico duplicado de los dos APs y sólo necesita memorizar una vez el trinomio Clave WPA/BSSID/ESSID (ya que hay un único BSSID), pero el handover tampoco es seamless, ya que al cambiar de canal Wi-Fi la interfaz del cliente se cae por unos instantes y pierde datos de forma irrecuperable, por los protocolos como el TCP.
En palabras de Seguridad Wireless: "si establecemos el mismo ESSID y seguridad en todos los APs, los clientes se dan cuenta de que no es el mismo AP (ya que ven dos MACs distintas con el mismo nombre). Algunos clientes (en dependencia de su sistema operativo y versión) muestran una o varias redes con el mismo nombre, pero no hacen roaming transparente".
Hay un escenario en los que usar el mismo SSID para todos los APs puede funcionar. Esto sucede si los APs son de la misma marca y modelo, diferentes BSSID y canales no solapados entre sí, el ancho del canal configurado máximo 20 Mhz, transmisión de datos por debajo de 802.11n (en ambos casos para garantizar retrocompatibilidad en equipos de la red local), y todos se encuentran conectados en modo Access Point por cable eth/poe a un switch, configurados con IPs estáticas (dentro del rango de red local), con la misma máscara de red, y el gateway y DNS apuntando a la IP de un equipo administrador (servidor, hotspot, router, etc) que se encargue de generar DHCP, DNS, NAT, etc.
3. El desastre: Si establecemos en los APs el mismo nombre (SSID o ESSID), seguridad (WEP/WPA/WPA2, etc), dirección MAC (BSSID), canal, administración, y todo lo demás; o sea todos los APs clonados, es el peor de los escenarios; la suma de todos los miedos; Satanás haciendo de las suyas. Los clientes se confundirían y no serían capaces de distinguir entre sí, el tráfico iría al azar y probablemente no se conectarían a ningún AP, ya que la red se vuelve loca y todo es un caos... Y mayor es el caos si los APs están cerca unos de otros. La razón es que, como bien lo explica HazardousGlitch, las redes conmutadas usan las direcciones MACs (y no las direcciones IP) para dirigir los datos al dispositivo correcto y ambas trabajan de capas OSI diferentes y cada dirección MAC en una red debe ser única dentro de una red. Este problema también se ve cuando se suplanta una dirección MAC de un equipo dentro de una red local con las consecuencias que acarrea (pérdidas de paquetes, congestión, loops de capa 2, violación de privacidad, etc.)
Y salvo algunas redes empresariales, bancos, etc, que trabajan con IP estáticas, la mayoría de las redes WiFi libres y privadas trabajan con IPs dinámicas, generadas por DHCP, entonces el problema se agrava aún más, ya que al momento de la desconexión-reconexión, por el roaming entre APs, el cliente tiene que esperar que el servidor DHCP le arriende una nueva IP, a no ser que su concesión (arrendamiento o lease) siga siendo válida y el tiempo de enganche sea en milisegundos. Todo depende de cómo esté configurado el servidor DHCP, el cliente y las tablas ARP.
Lo anterior nos lleva a una inevitable conclusión:
Hay que añadir un administrador de red "inteligente" (centralizado o distribuido) que filtre (a nivel MAC, MAC+IP o MAC+IP+HOST) las tramas de cada AP, para que sólo uno de ellos responda a cada cliente (el que tenga mejor RSSI), sin embargo esto no aplica para redes públicas, donde no hay filtrado.
¿Y si activo el modo WDS?
Wireless Distribution System (WDS), dicho en palabras cristianas, sirve para unir de forma inalámbrica (como si fuera un cable Ethernet o tener conectados dos switch) dos ubicaciones diferentes en el mismo nivel (nivel 2 - bridging).
Su ventaja principal es que todas las subredes podrán comunicarse fácilmente; o sea, desde un enlace punto a punto puedo crear otro enlace similar hacia otra red y así sucesivamente. O sea; en las redes interconectadas las estaciones registradas pueden verse entre sí de forma transparente, mediante bridging. Por eso se recomienda activarla si está disponible en el AP, siempre y cuando vayas a tener más de un dispositivo tras ese enlace.
WDS se usa mucho en entornos de aplicaciones "punto-multipunto", o para repetir la señal, ya sea por baja cobertura o por obstáculos.
Tiene dos modos: Cliente WDS (que no tiene la propiedad de emisor cuando realiza un enlace y se conoce como AP Inverso; o sea recoge la señal WiFi y la envía por un cable ethernet a la red local) y AP WDS (que puede establecer varios enlaces punto a punto). Si tienes varios AP que soporten WDS, uno hace de AP WDS y el resto de Station WDS.
Una buena comparación puedes encontrarla en el post Repeating Mode Comparisons
Entonces, la solución podría ser comprar APs que soporten la tecnología WDS en modo bridge
No tan rápido. Esta tecnología tiene sus limitaciones. Si vas a usar "punto a punto" no se recomienda el uso de WDS, ya que disminuye el troughput en un 50%. En "punto a punto" es más recomendable el modo AP en el punto A y modo Cliente en el punto B.
Otra de sus limitaciones es que en algunos fabricantes solo admite hasta 6 dispositivos interconectados. Algo similar le sucede a la tecnología UniFi de Ubiquiti; es excelente, ya que tiene hotspot nativo y mucha seguridad, pero algunos modelos solo permite enlazar hasta 2 dispositivos a la vez, como repetidores.
Decídete. ¿es buena o es mala la tecnología WDS?
El mundo WiFi no blanco o negro, sino gris. Si tus APs están unidos por cable a un swich, no es necesario que también los unas por WDS. Esta tecnología está diseñada principalmente para crear un sistema wireless distribuido. La direcciones ips de los clientes las obtienen del AP principal, Router, Hotspot o servidor, que tenga el DHCP, o se asignan manualmente, y se deben elegir muy bien los canales donde van a trabajar y hacer el estudio de frecuencia. Ten presente también que el trougtput se va dividiendo a medida que se agreguen más repetidores.
Pero tus afirmaciones contradicen algo que leí en un foro especializado, donde explicaban que WDS era la solución al espinoso asunto de la desconexión momentánea al hacer roaming entre APs
Ja. No me hagas reir.... WDS mitiga bastante el problema, pero no garantiza la transparencia en la itinerancia. Tampoco OLSR, que requiere una carga adicional en la red inalámbrica debido a la transmisión periódica de mensajes de control. De hecho, ninguna de las tecnologías actuales garantiza la itinerancia (roaming) transparente, ya que al hacerlo se pierde casi la mitad del ancho de banda.
Compadre; puedo asegurarte, poniendo mi reputación en la guillotina, que a la fecha, no existe roaming transparente 100% y no hay solución al problema de las desconexiones momentáneas al hacer roaming entre APs.
Supongo que cuando se masifiquen los nuevos estándares IEEE 802.11r y ac, y la banda de los 5 Ghz, tal vez se podrá erradicar este problema de raíz y de paso el de las interferencias; no lo sabemos con certeza, porque podemos trasladar el problema a otra banda; sin embargo, sea cual sea el futuro, estas nuevas tecnologías debe ser implementadas en los dos extremos de la conexión; o sea, tanto en los APs como en los clientes.
WDS, WPS, WAP; a veces me confundo con tantos términos...
Pues no te confundas. WDS lo acabo de explicar. WPS (Wi-Fi Protected Setup) es otra tecnología incorporada a los APs WiFi y no recomendamos su uso, ya que es susceptible a ataques informáticos, con Reaver-WPS, Bully y otras técnicas. El ataque consiste en obtener el PIN secreto de la Red y reventar la llave de encriptación WEP o WPA, atacando la funcionalidad WPS. En site40 puedes encontrar una base de datos de pines WPS. Una descripción de este ataque está en Villacorp. Una vez dentro el atacante puede hacerse con las MACs de la red e identificarlas según su fabricante, para determinar sus parámetros y el resto es historia. Y finalmente, WAP es el Protocolo de Aplicación Inalámbrica (Wireless Application Protocol) es un estándar para el acceso a la información a través de una red inalámbrica móvil creado en 1999 y es obsoleto.
La "Entrevista"
Gracias Dr X por haberme concedido esta entrevista
Gracias a Usted por joder tanto
Hay muchos que aún no saben cómo montar una red Wifi. ¿Existe algún manual que en pocas palabras pueda aclararnos las dudas?
Recomendaríamos el post Seguridad en Redes Wireless. Creo que ahí están resumidos los aspectos más básicos de una red local WiFi, pero si quieres algo más completo y detallado, lo encontrarás en el libro Redes Wireless de la editorial RedUsers... En fin en San Google hay mucha tela por donde cortar... Ojo; "cabeza de huevo". No vayas a confundir Wifi con WiMax. Si quieres adentrarte en el mundo WiMax, lee Seguridad en redes WiMax.
Ok. Lo tendré presente... Bueno, volviendo al tema, logré armar mi red local con un AP (WiFi), sin embargo estos documentos solo explican cómo hacerlo con un solo dispositivo para todos mis clientes. ¿Aplica igual si necesito varios APs? ¿Cómo debo configurarlos? ¿Deben tener el mismo SSID, canal, clave y sistema de autenticación, mismo modelo de AP, o se puede ser hacer una red híbrida con varios modelos de AP de diferentes marcas y ponerle configuraciones diferentes a los APs?.
Son muchas preguntas, pero depende. Todo radica en la arquitectura que uses y el modo en que conectes los APs. Por ejemplo; podría ser una red de puntos AP, también llamados 'celdas', con un grado determinado de solapamiento entre ellas, que permiten hacer el roaming y unir redes wifi con físicas. Una ilustración gráfica del funcionamiento de los diferentes modos de los AP puedes verla en zero13wireless.net.
Pero primero lo primero. Básicamente los modos de APs más comunes son:
Acces Point - (Punto de Acceso, AP) Recibe la señal por cable de red (RJ45) y la distribuye en forma inalámbrica.
AP Client - (Cliente de AP) Recibe una señal inalámbrica y lo pasa a cable de red (RJ45). Ej. Conectar a la red WiFi, alguna PC, Teléfono IP, Impresora, etc. que requieran forzosamente cable de red.
Client Bridge - (Cliente de la Unión) Recibe la señal inalámbrica de otro AP y la distribuye por cable, no permite conexión inalámbrica. Ej. Establecer una sola red entre dos edificios.
WDS Bridge - (Unión Inalámbrica) Recibe la señal inalámbrica de otro AP y la distribuye por cable o de forma inalámbrica. Ej. Establecer una sola red entre dos edificios.
Client Router - (Ruteador Cliente) Recibe la señal inalámbrica y la distribuye asignándole IP's a los clientes. Ej. Compartir Internet con otros equipos cableados.
Repeater - (Repetidor) Recibe una señal inalámbrica, la mejora y la repite. Ej. aumentar la señal inalámbrica.
WDS AP - (Wireless Distribution System AP) Igual que Acces Point.
WDS Router - (Wireless Distribution System Router) Igual que Client Router.
Hay que aclarar que el modo roaming también depende de que la tarjeta WiFi del cliente lo soporte, lo cual es más complicado, ya que si tienen una red abierta o hotspot para vender internet WiFi, con mucha gente diferente conectada, es virtualmente imposible saberlo y pueden presentarse problemas de conectividad al "saltar" de un AP a otro con el mismo SSID. También influye el canal de trasmisión, la velocidad, el cifrado y el estándar (IEEE 802.11 b, g, n, etc), si usan SSID virtuales (que puede generar más problemas que beneficios), entre muchos otros factores.
Y para los que no están familiarizados con estos términos, es bueno aclarar que una red wifi puede identificarse por el SSID (o nombre), el BSSID (o dirección mac de un punto de acceso) o por el ESSID (Extended SSID), para aquellas redes que tiene más de un AP que da servicio al mismo SSID
¿Y qué sucede si les pongo diferentes parámetros de configuración a cada AP?
Es más engorroso para el cliente, ya que debe conectarse a cada punto individualmente, pero mejor para la red, ya que este esquema tiene menos carga y provoca menos saturación de tráfico de los APs y en el servidor o router que administre la LAN y por consecuencia menos fallas. Claro está, siempre y cuando los APs sean de buena calidad, tengan la misma tecnología, soporten todos los clientes conectados, y viceversa (estos a su vez soporten los APs) y tener en cuenta la diferencia entre validación SSID, BSSID y ESSID. Todo depende de las necesidades específicas del administrador.
Analicemos 3 casos:
1. Cuando los clientes, al hacer login en cada uno de los APs, memorizan el trinomio Clave WPA/BSSID/ESSID la primera vez y hacen roaming, pero no seamless (hay pérdida de datos en el salto).
2. Si establecemos el mismo ESSID, seguridad y también BSSID en todos los APs, el cliente recibe tráfico duplicado de los dos APs y sólo necesita memorizar una vez el trinomio Clave WPA/BSSID/ESSID (ya que hay un único BSSID), pero el handover tampoco es seamless, ya que al cambiar de canal Wi-Fi la interfaz del cliente se cae por unos instantes y pierde datos de forma irrecuperable, por los protocolos como el TCP.
En palabras de Seguridad Wireless: "si establecemos el mismo ESSID y seguridad en todos los APs, los clientes se dan cuenta de que no es el mismo AP (ya que ven dos MACs distintas con el mismo nombre). Algunos clientes (en dependencia de su sistema operativo y versión) muestran una o varias redes con el mismo nombre, pero no hacen roaming transparente".
Hay un escenario en los que usar el mismo SSID para todos los APs puede funcionar. Esto sucede si los APs son de la misma marca y modelo, diferentes BSSID y canales no solapados entre sí, el ancho del canal configurado máximo 20 Mhz, transmisión de datos por debajo de 802.11n (en ambos casos para garantizar retrocompatibilidad en equipos de la red local), y todos se encuentran conectados en modo Access Point por cable eth/poe a un switch, configurados con IPs estáticas (dentro del rango de red local), con la misma máscara de red, y el gateway y DNS apuntando a la IP de un equipo administrador (servidor, hotspot, router, etc) que se encargue de generar DHCP, DNS, NAT, etc.
3. El desastre: Si establecemos en los APs el mismo nombre (SSID o ESSID), seguridad (WEP/WPA/WPA2, etc), dirección MAC (BSSID), canal, administración, y todo lo demás; o sea todos los APs clonados, es el peor de los escenarios; la suma de todos los miedos; Satanás haciendo de las suyas. Los clientes se confundirían y no serían capaces de distinguir entre sí, el tráfico iría al azar y probablemente no se conectarían a ningún AP, ya que la red se vuelve loca y todo es un caos... Y mayor es el caos si los APs están cerca unos de otros. La razón es que, como bien lo explica HazardousGlitch, las redes conmutadas usan las direcciones MACs (y no las direcciones IP) para dirigir los datos al dispositivo correcto y ambas trabajan de capas OSI diferentes y cada dirección MAC en una red debe ser única dentro de una red. Este problema también se ve cuando se suplanta una dirección MAC de un equipo dentro de una red local con las consecuencias que acarrea (pérdidas de paquetes, congestión, loops de capa 2, violación de privacidad, etc.)
|
| Distribución clásica de APs con diferentes SSID/BSSID y conectados por cable a un switch administrable (pero también puede ser a un router, servidor gnu/linux, etc) mejora el rendimiento de la red local y la conectividad de los clientes. |
Lo anterior nos lleva a una inevitable conclusión:
Hay que añadir un administrador de red "inteligente" (centralizado o distribuido) que filtre (a nivel MAC, MAC+IP o MAC+IP+HOST) las tramas de cada AP, para que sólo uno de ellos responda a cada cliente (el que tenga mejor RSSI), sin embargo esto no aplica para redes públicas, donde no hay filtrado.
¿Y si activo el modo WDS?
Wireless Distribution System (WDS), dicho en palabras cristianas, sirve para unir de forma inalámbrica (como si fuera un cable Ethernet o tener conectados dos switch) dos ubicaciones diferentes en el mismo nivel (nivel 2 - bridging).
Su ventaja principal es que todas las subredes podrán comunicarse fácilmente; o sea, desde un enlace punto a punto puedo crear otro enlace similar hacia otra red y así sucesivamente. O sea; en las redes interconectadas las estaciones registradas pueden verse entre sí de forma transparente, mediante bridging. Por eso se recomienda activarla si está disponible en el AP, siempre y cuando vayas a tener más de un dispositivo tras ese enlace.
WDS se usa mucho en entornos de aplicaciones "punto-multipunto", o para repetir la señal, ya sea por baja cobertura o por obstáculos.
Tiene dos modos: Cliente WDS (que no tiene la propiedad de emisor cuando realiza un enlace y se conoce como AP Inverso; o sea recoge la señal WiFi y la envía por un cable ethernet a la red local) y AP WDS (que puede establecer varios enlaces punto a punto). Si tienes varios AP que soporten WDS, uno hace de AP WDS y el resto de Station WDS.
Una buena comparación puedes encontrarla en el post Repeating Mode Comparisons
Entonces, la solución podría ser comprar APs que soporten la tecnología WDS en modo bridge
No tan rápido. Esta tecnología tiene sus limitaciones. Si vas a usar "punto a punto" no se recomienda el uso de WDS, ya que disminuye el troughput en un 50%. En "punto a punto" es más recomendable el modo AP en el punto A y modo Cliente en el punto B.
Otra de sus limitaciones es que en algunos fabricantes solo admite hasta 6 dispositivos interconectados. Algo similar le sucede a la tecnología UniFi de Ubiquiti; es excelente, ya que tiene hotspot nativo y mucha seguridad, pero algunos modelos solo permite enlazar hasta 2 dispositivos a la vez, como repetidores.
Decídete. ¿es buena o es mala la tecnología WDS?
El mundo WiFi no blanco o negro, sino gris. Si tus APs están unidos por cable a un swich, no es necesario que también los unas por WDS. Esta tecnología está diseñada principalmente para crear un sistema wireless distribuido. La direcciones ips de los clientes las obtienen del AP principal, Router, Hotspot o servidor, que tenga el DHCP, o se asignan manualmente, y se deben elegir muy bien los canales donde van a trabajar y hacer el estudio de frecuencia. Ten presente también que el trougtput se va dividiendo a medida que se agreguen más repetidores.
Pero tus afirmaciones contradicen algo que leí en un foro especializado, donde explicaban que WDS era la solución al espinoso asunto de la desconexión momentánea al hacer roaming entre APs
Ja. No me hagas reir.... WDS mitiga bastante el problema, pero no garantiza la transparencia en la itinerancia. Tampoco OLSR, que requiere una carga adicional en la red inalámbrica debido a la transmisión periódica de mensajes de control. De hecho, ninguna de las tecnologías actuales garantiza la itinerancia (roaming) transparente, ya que al hacerlo se pierde casi la mitad del ancho de banda.
Compadre; puedo asegurarte, poniendo mi reputación en la guillotina, que a la fecha, no existe roaming transparente 100% y no hay solución al problema de las desconexiones momentáneas al hacer roaming entre APs.
Supongo que cuando se masifiquen los nuevos estándares IEEE 802.11r y ac, y la banda de los 5 Ghz, tal vez se podrá erradicar este problema de raíz y de paso el de las interferencias; no lo sabemos con certeza, porque podemos trasladar el problema a otra banda; sin embargo, sea cual sea el futuro, estas nuevas tecnologías debe ser implementadas en los dos extremos de la conexión; o sea, tanto en los APs como en los clientes.
WDS, WPS, WAP; a veces me confundo con tantos términos...
Pues no te confundas. WDS lo acabo de explicar. WPS (Wi-Fi Protected Setup) es otra tecnología incorporada a los APs WiFi y no recomendamos su uso, ya que es susceptible a ataques informáticos, con Reaver-WPS, Bully y otras técnicas. El ataque consiste en obtener el PIN secreto de la Red y reventar la llave de encriptación WEP o WPA, atacando la funcionalidad WPS. En site40 puedes encontrar una base de datos de pines WPS. Una descripción de este ataque está en Villacorp. Una vez dentro el atacante puede hacerse con las MACs de la red e identificarlas según su fabricante, para determinar sus parámetros y el resto es historia. Y finalmente, WAP es el Protocolo de Aplicación Inalámbrica (Wireless Application Protocol) es un estándar para el acceso a la información a través de una red inalámbrica móvil creado en 1999 y es obsoleto.
En resumen, no es recomendable el uso de WPS y WAP.
¿Los puntos de acceso WiFi pueden ser atacados?
Por supuesto. Los más comunes son los ataques de denegación de servicios DDoS, DNS Spoofing (con WiFi Pineapple), por inundación DHCP ( DHCP Sarvation), con herramientas como Gobbler, Yersinia, Metasploit, DHCPig, AirRaid, etc y los autoataques por AP-reset (autoreset), entre muchos otros. Un procedimiento para atacar un nodo Wifi mediante un script se describe en el post Ataque DoS y en el portal Blackpoit... Android tiene muchas herramientas para estos menesteres, como WiFi Kill, entre otras.
Otra modalidad es montar puntos de acceso "Fake" (como Karmetasploit, Fake AP, Gerix, FuzzAP, AirRaid, etc), con configuraciones similares al original, pero con un MITM para capturar los datos de los AP reales o simplemente para ofuscar redes.
También está el asunto del wardriving y la emisión constante de beacon frames que tanto perjudican nuestra privacidad y los ataques Rogue AP, que en el mundo empresarial desencadenan un APT
Los hotspot tampoco se salvan de una escalada, ya que no tienen una seguridad muy estricta, ni tampoco el nuevo y flamante estándar Miracast.
Podemos usar un cifrado WPA2 AES (que es el más "seguro" y consume menos memoria), sin embargo a la hora de un ataque dirigido contra un celda, estas claves no son ninguna garantía; y como el cifrado WEP y WPA (TKIP) han sido comprometidos, ahora la pregunta que todo el mundo se hace es: ¿cuánto tardará en caer WPA2 AES?... Es solo cuestión de tiempo; y algunos afirman que ese día ya llegó.
Y es precisamente por esto que la seguridad de una red basada en WiFi no puede radicar exclusivamente en los APs. Debe existir "algo" que proteja el perímetro de la LAN y un segundo "muro de contención" por si es burlada; y lo mejor es, como mencioné anteriormente, una "administración inteligente", que puede ser un firewall (físico o GNU/linux, como iptables) un proxy o cualquier otra solución administrable que se les ocurra.
También podemos usar un antiespía para evitar el monitoreo con Pry-Fi o cualquier otra herramienta, en dependencia de la plataforma que estemos usando (Android, Linux, Windows, Mac, etc.), optimizar la zona de cobertura de nuestros AP y utilizar una red de Honeypot virtuales (como Honeynet) para reunir datos de los atacantes y usar sus mismas técnicas. También está el asunto de la privacidad y el wardriving; en fin... Si te preocupa mucho la seguridad WiFi, te recomendaría que le echaras una lectura al post de chema Tu privacidad en peligro por culpa de las conexiones WiFi
Por supuesto. Los más comunes son los ataques de denegación de servicios DDoS, DNS Spoofing (con WiFi Pineapple), por inundación DHCP ( DHCP Sarvation), con herramientas como Gobbler, Yersinia, Metasploit, DHCPig, AirRaid, etc y los autoataques por AP-reset (autoreset), entre muchos otros. Un procedimiento para atacar un nodo Wifi mediante un script se describe en el post Ataque DoS y en el portal Blackpoit... Android tiene muchas herramientas para estos menesteres, como WiFi Kill, entre otras.
Otra modalidad es montar puntos de acceso "Fake" (como Karmetasploit, Fake AP, Gerix, FuzzAP, AirRaid, etc), con configuraciones similares al original, pero con un MITM para capturar los datos de los AP reales o simplemente para ofuscar redes.
También está el asunto del wardriving y la emisión constante de beacon frames que tanto perjudican nuestra privacidad y los ataques Rogue AP, que en el mundo empresarial desencadenan un APT
Los hotspot tampoco se salvan de una escalada, ya que no tienen una seguridad muy estricta, ni tampoco el nuevo y flamante estándar Miracast.
Podemos usar un cifrado WPA2 AES (que es el más "seguro" y consume menos memoria), sin embargo a la hora de un ataque dirigido contra un celda, estas claves no son ninguna garantía; y como el cifrado WEP y WPA (TKIP) han sido comprometidos, ahora la pregunta que todo el mundo se hace es: ¿cuánto tardará en caer WPA2 AES?... Es solo cuestión de tiempo; y algunos afirman que ese día ya llegó.
Y es precisamente por esto que la seguridad de una red basada en WiFi no puede radicar exclusivamente en los APs. Debe existir "algo" que proteja el perímetro de la LAN y un segundo "muro de contención" por si es burlada; y lo mejor es, como mencioné anteriormente, una "administración inteligente", que puede ser un firewall (físico o GNU/linux, como iptables) un proxy o cualquier otra solución administrable que se les ocurra.
También podemos usar un antiespía para evitar el monitoreo con Pry-Fi o cualquier otra herramienta, en dependencia de la plataforma que estemos usando (Android, Linux, Windows, Mac, etc.), optimizar la zona de cobertura de nuestros AP y utilizar una red de Honeypot virtuales (como Honeynet) para reunir datos de los atacantes y usar sus mismas técnicas. También está el asunto de la privacidad y el wardriving; en fin... Si te preocupa mucho la seguridad WiFi, te recomendaría que le echaras una lectura al post de chema Tu privacidad en peligro por culpa de las conexiones WiFi
¿Autoreset? ¿Qué es eso?
Nada especial. Supongamos que tienes un nodo inteligente que administra tu red local (servidor proxy, router o hotspot) y que vas a usar IPs clase C en la diagramación de la LAN. ¿Cuál sería la ip que le pondrías?... Salvo algunas excepciones, como Ubiquiti que usan la IP 192.168.1.20, La puta mayoría deja las IPs que traen por defecto estos aparatos, que son la 192.168.1.1 o 192.168.0.1. Y ¿Qué sucedería si hay un cambio de voltaje o cualquier otro evento (natural o provocado), que obligue al AP a auto-resetearse (que es bastante frecuentemente)?. Pues se pierde la parametrización personalizada y todo queda "de fábrica" provocando una colisión con nuestro servidor o nodo principal, que tiene la misma IP default del punto WiFi, y ya puedes imaginar lo que sucede. Es por eso que la dirección IP de nuestro administrador de red, jamás puede ser la misma que las que traen por defecto estos equipos, ni ningún otro equipo electrónico. Es más; se recomienda dejar estas "IPs default" sin uso, para en el caso que ocurra este tipo de eventos y los APs hagan "reset" por sí mismos, no se presenten colisiones.
Durante la entrevista he escuchado mencionar dos cosas: 'que se recomienda que los equipos sean de la misma tecnología en una red local' y 'que hay que hacer un estudio de frecuencias para montar una red wifi’. Podrías profundizar sobre estos temas.
A ver. Bueno, la cosa es sencilla. Si tienes equipos de diferentes tecnologías puedes generar problemas de compatibilidad en tu red. Entonces lo mejor es que al menos los AP usen la misma tecnología, aunque en los clientes es más difícil de lograr.
Para poner este asunto en contexto, antes la señal WiFi solo se transmitía en la frecuencia de los 2.4 GHz. Con la llegada de 802.11ac se comenzó a usar la frecuencia de los 5 GHz. Pero como ya sabes, a mayor frecuencia mayor es la transmisión de datos por segundo, pero menor el alcance de la señal. Pero esto no frenó las interferencias y saturación en los equipos, entonces la cosa se trasladó a los canales. Cada país es diferente, pero en términos generales la frecuencia 2.4 GHz tiene 12 canales y la de 5 GHz 30. Pero también los canales se saturaron y comenzaron a aparecer algunas tecnologías que prometían solucionar este problema. Primero fue MIMO (SU-MIMO Single User - Multiple Input Multiple Output), que enviaba o recibía paquetes de datos desde un solo dispositivo. Luego fue MU-MIMO, que puede enviar y recibir datos simultáneos, con múltiples dispositivos a al vez, por ejemplo WiFi AX, que emplea ocho canales de comunicación 256-QAM (a 160 MHz cada uno) sobre una frecuencia de banda de 5 GHz, con una velocidad máxima de 7 Gbps (superior a los 1.7 Gbps de WiFI ac) dotados de Beamforming y otros artilugios "mágicos" para mejorar la señal (como si una lata de cerveza de aluminio no hiciera lo mismo). Naturalmente cada nueva tecnología requiere de una inversión en infraestructura (cambio de nodos y hardware de clientes, etc.) es por esto que como hay bastantes alternativas, lo recomendable es mantener un equilibrio a la hora de diseñar una red local híbrida y así evitar incompatibilidades.
Para no alargar el cuento, hoy tenemos muchas tecnologías pero el problema principal, el de las interferencias y la saturación de canales sigue ahí, latente, y lejos de resolverse se ha agravado, causando mal funcionamiento de los equipos, y lo más chistoso es que la solución de los fabricantes sigue siendo la misma de hace 20 años: "En caso de algún problema apague el equipo por 10 minutos, bla, bla, bla"... Esto me trae gratos recuerdos de mi niñez, cuando le caía a garrotazos a mi TV blanco y negro para que se arreglara la imagen.
Y como nadie soluciona nada, el problema queda a merced de nuestras habilidades para lograr que nuestros clientes puedan navegar en esta jungla de interferencias. Entonces, antes de montar una red WiFi, lo primero, insisto; lo primero que hay que hacer es un análisis de la banda con la que se va a trabajar y de los canales disponibles, de acuerdo a la región donde nos encontremos. Es lo que se conoce como ‘estudio de frecuencias’. O sea, analizar, con alguna herramienta disponible, el espectro y ver los canales de transmisión de los diferentes nodos usados e ir ajustando los nuestros para que no haya solapamiento y otros tipos de interferencias.
Los artículos recomendados al principio son el punto de partida para construir una red WiFi. Ahora viene el principal y más grande problema que aqueja a las redes WiFi: La interferencia.
Las interferencias (RF) son las causantes del mal desempeño de las redes WiFi, la cobertura irregular y las caídas de las conexiones. La interferencia, que se produce durante la transmisión, también causa pérdida de paquetes, lo que obliga a las retransmisiones WiFi. Estas retransmisiones ralentizan el tráfico y ocasionan un rendimiento extremadamente fluctuante para todos los usuarios que comparten un determinado al AP.
Las herramientas de análisis de espectro, que se integran actualmente en los AP para ayudar al administrador TI a visualizar e identificar las interferencias, muchas veces son inútiles, pero a pesar de esto son imprescindibles.
La interferencia RF se acentúa con el estándar 802.11n, ya que utiliza múltiples ondas de radio dentro de un AP para transmitir simultáneamente varios flujos de Wi-Fi en diferentes direcciones y lograr así una conectividad más rápida, lo cual no siempre sucede.
Existen muchos tipos de interferencia, como overlapping ( solapamiento), crosschannel, co-canal (co-channel), Wifi Inverted, Invalid Channel y Non Standard, esta última también llamada No-Wifi; en fin, hay un centenar y todas generan pérdidas de datos y mal funcionamiento de nuestra red.
Qué es eso de "interferencias No-Wifi"?
Son aquellas que no se usan normalmente en redes WiFi, pero que transmiten en frecuencias de radio similares a WiFi, como por ejemplo Bluetooth, infrarrojo, entre otras.
¿Cómo puedo evitarlas?
Son más difíciles de detectar y evitar. Hay que saber qué tipo de dispositivos electrónicos interfieren con nuestro AP. Los más comunes son, hornos microondas, teléfonos inalámbricos, marcapasos, consola Wii, equipos de ayuda para la audición, altavoces, monitores para bebés, bluetooth, cámaras ip, etc. Adicionalmente, también pueden causar interferencias las líneas y estaciones de energía, antenas, barreras físicas, como paredes y pisos, que bloquean el paso de una señal, los aires acondicionados, neveras, y un excesivo y largo etc.
Existen app, como WiSense y Airshark, que supuestamente pueden detectar estas interferencias no-WiFi, sin embargo son versiones en desarrollo, por tanto se desconoce su efectividad. También hay dispositivos de hardware que hacen este trabajo, pero son escasos y muy costosos.
Veo que es un problema grave. ¿Qué han hecho los gobiernos?
No mucho. Las bandas WiFi ( ISM/UNII) usan una parte del espectro que no requiere de licencia en casi todos los países, sin embargo algunos gobiernos, después de enormes presiones, ya han comenzado a tomar medidas para evitar esta problemática, poniendo topes a la potencia de transmisión de los equipos comerciales y multas a aquellos que violen la regulación.
Normalmente el límite legal de energía irradiada (EIRP o PIRE - Potencia Isótropa Radiada Equivalente, que es la suma de la potencia del radio y la ganancia de la antena, menos las atenuaciones y/o pérdidas) para WLAN es generalmente puesto a 100mW (= +20dBm) pero depende de las regulaciones del país. Por ejemplo, la FCC (EEUU) el límite de potencia máximo es de 1 vatio (30 dBm); en Europa, es de 250 mW (24 dBm); en Colombia de 100mW (potencias superiores deben tener un permiso del Ministerio de las TIC y de la Aeronáutica, si lo van a instalar cerca de un aeropuerto; y deben pagar impuestos). En México, es mucho más complicado. La frecuencia 2.4 Ghz está limitada. En enlaces PTP, la potencia máxima permitida es de 500 mW, y si transmite a 500mW, la antena no deberá exceder los 6 dBi (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente PIRE máxima de 2W). En punto-Multipunto, la potencia máxima de transmisión es de 250 mW, con antenas de 6 dBi (PIRE 1W).
Pero no podemos sentarnos a esperar que los gobiernos solucionen el problema. Hay que tomar iniciativas.
¿Qué clase de iniciativas?
Después del estudio de frecuencias se debe hacer un ajuste de los parámetros de nuestra red WiFi. Por ejemplo, supongamos que tenemos 4 APs distribuidos por varias zonas de nuestra empresa, edificio o escuela. Para el caso del IEEE 802.11b o 802.11g, que trabajan a 2.4GHz, y que es la banda más usada y por ende la más saturada (salvo 802.11n que hace uso simultáneo de 2,4 Ghz y 5 Ghz), los canales se separan por 5.
Si le asignas al AP1 el canal 1, el AP2 (que es el más cercano al AP1) le asignamos el canal 6. El AP3, (que está cerca del AP2, pero lejos del AP1) le asignamos el canal 1 y al AP4 (que está cerca del AP1 y AP2) le asignamos el canal 11. Con esto evitarás solapamiento de señal.
También se hace no solo con los canales 1/6/11, sino también con los 2/7/12 y 3/8/13. A esto se le conoce como ‘tripletes’.
La explicación de este comportamiento la proporciona Blog.Gnutic: ‘Esta frecuencia (2.4) se subdivide en canales separados por 5 MHz. que van desde el 1 hasta el 14; en Europa solo se usa el rango del 1 al 13. El problema es que cada canal necesita 22MHz como mínimo de ancho de banda y provoca solapamiento con los canales adyacentes. Si dividimos 22/5 nos da como resultado 4’4 canales de ancho; esto significa que cada canal necesita 2’2 canales por cada lado de su frecuencia origen para emitir. Así pues, para evitar las interferencias al 100% deberemos tener una separación entre un canal empleado y otro de al menos 5 unidades, aunque lo cierto es que una separación entre 3 y 4 canales será suficiente y tendremos pocas interferencias’.
Lo anterior sin importar que los AP tengan o no el mismo SSID, parámetros de red, sean o no de la misma marca y modelo, etc, y asumiendo que haya pocas redes a tu alrededor. Caso contrario escoge el canal libre menos usado y asígnalo a los AP.
Entonces, es fácil. Elijo un triplete de canales que esté libre y ya tengo a punto mi red WiFi
No tan rápido. Hay que tener en cuenta la cercanía de otras redes para asignar los canales; y en una ciudad o edificio con cientos de APs, la cosa se complica, ya que se produce lo que se conoce como interferencia co-channel o co-canal (o reutilización de frecuencias), un fenómeno que se ve mucho en el Handover y Adjacent-Channel.
Y antes que preguntes que mierda es eso, el portal minim.com nos da una definición muy acertada de este tipo de interferencias: Co-Channel son los dispositivos compitiendo por el tiempo para hablar en el mismo canal y Adjacent-Channel los dispositivos de los canales superpuestos intentando comunicarse entre sí.
Nada especial. Supongamos que tienes un nodo inteligente que administra tu red local (servidor proxy, router o hotspot) y que vas a usar IPs clase C en la diagramación de la LAN. ¿Cuál sería la ip que le pondrías?... Salvo algunas excepciones, como Ubiquiti que usan la IP 192.168.1.20, La puta mayoría deja las IPs que traen por defecto estos aparatos, que son la 192.168.1.1 o 192.168.0.1. Y ¿Qué sucedería si hay un cambio de voltaje o cualquier otro evento (natural o provocado), que obligue al AP a auto-resetearse (que es bastante frecuentemente)?. Pues se pierde la parametrización personalizada y todo queda "de fábrica" provocando una colisión con nuestro servidor o nodo principal, que tiene la misma IP default del punto WiFi, y ya puedes imaginar lo que sucede. Es por eso que la dirección IP de nuestro administrador de red, jamás puede ser la misma que las que traen por defecto estos equipos, ni ningún otro equipo electrónico. Es más; se recomienda dejar estas "IPs default" sin uso, para en el caso que ocurra este tipo de eventos y los APs hagan "reset" por sí mismos, no se presenten colisiones.
Durante la entrevista he escuchado mencionar dos cosas: 'que se recomienda que los equipos sean de la misma tecnología en una red local' y 'que hay que hacer un estudio de frecuencias para montar una red wifi’. Podrías profundizar sobre estos temas.
A ver. Bueno, la cosa es sencilla. Si tienes equipos de diferentes tecnologías puedes generar problemas de compatibilidad en tu red. Entonces lo mejor es que al menos los AP usen la misma tecnología, aunque en los clientes es más difícil de lograr.
Para poner este asunto en contexto, antes la señal WiFi solo se transmitía en la frecuencia de los 2.4 GHz. Con la llegada de 802.11ac se comenzó a usar la frecuencia de los 5 GHz. Pero como ya sabes, a mayor frecuencia mayor es la transmisión de datos por segundo, pero menor el alcance de la señal. Pero esto no frenó las interferencias y saturación en los equipos, entonces la cosa se trasladó a los canales. Cada país es diferente, pero en términos generales la frecuencia 2.4 GHz tiene 12 canales y la de 5 GHz 30. Pero también los canales se saturaron y comenzaron a aparecer algunas tecnologías que prometían solucionar este problema. Primero fue MIMO (SU-MIMO Single User - Multiple Input Multiple Output), que enviaba o recibía paquetes de datos desde un solo dispositivo. Luego fue MU-MIMO, que puede enviar y recibir datos simultáneos, con múltiples dispositivos a al vez, por ejemplo WiFi AX, que emplea ocho canales de comunicación 256-QAM (a 160 MHz cada uno) sobre una frecuencia de banda de 5 GHz, con una velocidad máxima de 7 Gbps (superior a los 1.7 Gbps de WiFI ac) dotados de Beamforming y otros artilugios "mágicos" para mejorar la señal (como si una lata de cerveza de aluminio no hiciera lo mismo). Naturalmente cada nueva tecnología requiere de una inversión en infraestructura (cambio de nodos y hardware de clientes, etc.) es por esto que como hay bastantes alternativas, lo recomendable es mantener un equilibrio a la hora de diseñar una red local híbrida y así evitar incompatibilidades.
Para no alargar el cuento, hoy tenemos muchas tecnologías pero el problema principal, el de las interferencias y la saturación de canales sigue ahí, latente, y lejos de resolverse se ha agravado, causando mal funcionamiento de los equipos, y lo más chistoso es que la solución de los fabricantes sigue siendo la misma de hace 20 años: "En caso de algún problema apague el equipo por 10 minutos, bla, bla, bla"... Esto me trae gratos recuerdos de mi niñez, cuando le caía a garrotazos a mi TV blanco y negro para que se arreglara la imagen.
Y como nadie soluciona nada, el problema queda a merced de nuestras habilidades para lograr que nuestros clientes puedan navegar en esta jungla de interferencias. Entonces, antes de montar una red WiFi, lo primero, insisto; lo primero que hay que hacer es un análisis de la banda con la que se va a trabajar y de los canales disponibles, de acuerdo a la región donde nos encontremos. Es lo que se conoce como ‘estudio de frecuencias’. O sea, analizar, con alguna herramienta disponible, el espectro y ver los canales de transmisión de los diferentes nodos usados e ir ajustando los nuestros para que no haya solapamiento y otros tipos de interferencias.
Los artículos recomendados al principio son el punto de partida para construir una red WiFi. Ahora viene el principal y más grande problema que aqueja a las redes WiFi: La interferencia.
Las interferencias (RF) son las causantes del mal desempeño de las redes WiFi, la cobertura irregular y las caídas de las conexiones. La interferencia, que se produce durante la transmisión, también causa pérdida de paquetes, lo que obliga a las retransmisiones WiFi. Estas retransmisiones ralentizan el tráfico y ocasionan un rendimiento extremadamente fluctuante para todos los usuarios que comparten un determinado al AP.
Las herramientas de análisis de espectro, que se integran actualmente en los AP para ayudar al administrador TI a visualizar e identificar las interferencias, muchas veces son inútiles, pero a pesar de esto son imprescindibles.
La interferencia RF se acentúa con el estándar 802.11n, ya que utiliza múltiples ondas de radio dentro de un AP para transmitir simultáneamente varios flujos de Wi-Fi en diferentes direcciones y lograr así una conectividad más rápida, lo cual no siempre sucede.
Existen muchos tipos de interferencia, como overlapping ( solapamiento), crosschannel, co-canal (co-channel), Wifi Inverted, Invalid Channel y Non Standard, esta última también llamada No-Wifi; en fin, hay un centenar y todas generan pérdidas de datos y mal funcionamiento de nuestra red.
Qué es eso de "interferencias No-Wifi"?
Son aquellas que no se usan normalmente en redes WiFi, pero que transmiten en frecuencias de radio similares a WiFi, como por ejemplo Bluetooth, infrarrojo, entre otras.
¿Cómo puedo evitarlas?
Son más difíciles de detectar y evitar. Hay que saber qué tipo de dispositivos electrónicos interfieren con nuestro AP. Los más comunes son, hornos microondas, teléfonos inalámbricos, marcapasos, consola Wii, equipos de ayuda para la audición, altavoces, monitores para bebés, bluetooth, cámaras ip, etc. Adicionalmente, también pueden causar interferencias las líneas y estaciones de energía, antenas, barreras físicas, como paredes y pisos, que bloquean el paso de una señal, los aires acondicionados, neveras, y un excesivo y largo etc.
Existen app, como WiSense y Airshark, que supuestamente pueden detectar estas interferencias no-WiFi, sin embargo son versiones en desarrollo, por tanto se desconoce su efectividad. También hay dispositivos de hardware que hacen este trabajo, pero son escasos y muy costosos.
Veo que es un problema grave. ¿Qué han hecho los gobiernos?
No mucho. Las bandas WiFi ( ISM/UNII) usan una parte del espectro que no requiere de licencia en casi todos los países, sin embargo algunos gobiernos, después de enormes presiones, ya han comenzado a tomar medidas para evitar esta problemática, poniendo topes a la potencia de transmisión de los equipos comerciales y multas a aquellos que violen la regulación.
Normalmente el límite legal de energía irradiada (EIRP o PIRE - Potencia Isótropa Radiada Equivalente, que es la suma de la potencia del radio y la ganancia de la antena, menos las atenuaciones y/o pérdidas) para WLAN es generalmente puesto a 100mW (= +20dBm) pero depende de las regulaciones del país. Por ejemplo, la FCC (EEUU) el límite de potencia máximo es de 1 vatio (30 dBm); en Europa, es de 250 mW (24 dBm); en Colombia de 100mW (potencias superiores deben tener un permiso del Ministerio de las TIC y de la Aeronáutica, si lo van a instalar cerca de un aeropuerto; y deben pagar impuestos). En México, es mucho más complicado. La frecuencia 2.4 Ghz está limitada. En enlaces PTP, la potencia máxima permitida es de 500 mW, y si transmite a 500mW, la antena no deberá exceder los 6 dBi (Potencia Isotrópica Radiada Equivalente PIRE máxima de 2W). En punto-Multipunto, la potencia máxima de transmisión es de 250 mW, con antenas de 6 dBi (PIRE 1W).
Pero no podemos sentarnos a esperar que los gobiernos solucionen el problema. Hay que tomar iniciativas.
¿Qué clase de iniciativas?
Después del estudio de frecuencias se debe hacer un ajuste de los parámetros de nuestra red WiFi. Por ejemplo, supongamos que tenemos 4 APs distribuidos por varias zonas de nuestra empresa, edificio o escuela. Para el caso del IEEE 802.11b o 802.11g, que trabajan a 2.4GHz, y que es la banda más usada y por ende la más saturada (salvo 802.11n que hace uso simultáneo de 2,4 Ghz y 5 Ghz), los canales se separan por 5.
También se hace no solo con los canales 1/6/11, sino también con los 2/7/12 y 3/8/13. A esto se le conoce como ‘tripletes’.
La explicación de este comportamiento la proporciona Blog.Gnutic: ‘Esta frecuencia (2.4) se subdivide en canales separados por 5 MHz. que van desde el 1 hasta el 14; en Europa solo se usa el rango del 1 al 13. El problema es que cada canal necesita 22MHz como mínimo de ancho de banda y provoca solapamiento con los canales adyacentes. Si dividimos 22/5 nos da como resultado 4’4 canales de ancho; esto significa que cada canal necesita 2’2 canales por cada lado de su frecuencia origen para emitir. Así pues, para evitar las interferencias al 100% deberemos tener una separación entre un canal empleado y otro de al menos 5 unidades, aunque lo cierto es que una separación entre 3 y 4 canales será suficiente y tendremos pocas interferencias’.
Lo anterior sin importar que los AP tengan o no el mismo SSID, parámetros de red, sean o no de la misma marca y modelo, etc, y asumiendo que haya pocas redes a tu alrededor. Caso contrario escoge el canal libre menos usado y asígnalo a los AP.
Entonces, es fácil. Elijo un triplete de canales que esté libre y ya tengo a punto mi red WiFi
No tan rápido. Hay que tener en cuenta la cercanía de otras redes para asignar los canales; y en una ciudad o edificio con cientos de APs, la cosa se complica, ya que se produce lo que se conoce como interferencia co-channel o co-canal (o reutilización de frecuencias), un fenómeno que se ve mucho en el Handover y Adjacent-Channel.
Y antes que preguntes que mierda es eso, el portal minim.com nos da una definición muy acertada de este tipo de interferencias: Co-Channel son los dispositivos compitiendo por el tiempo para hablar en el mismo canal y Adjacent-Channel los dispositivos de los canales superpuestos intentando comunicarse entre sí.
Además, también influye el tipo de AP a usar, su velocidad teórica y práctica, su alcance y el de los clientes; incluso afecta hasta el nombre que le pongas al SSID (si son comas, puntos, etc), su autenticación (WPA2-PSK AES u otra); hay muchos factores en juego.
Mmmm... No me quedó muy claro.
Tranquilo; existen herramientas que hacen el trabajo sucio por nosotros; desde las gratuitas hasta las más costosas. Gratis está Netstumbler, Vistumble, TekWifi, Kismet, LinSSID (para Linux), WiFi Auditor, y la mega batería de apps para Android, tales como, WiFi Analyzer, WiFiAnalyzer (open source), Who Is On My Wifi, RF Signal Tracker, Bugtroid Pentesting, Wi-Fi Analytics Tool, Dsploit, y un largo etc. También existen distros de Linux especializadas en auditoría wireless, como Kali, WifiSlax, Backtrack, Arudius, entre otras; todas de excelente manufactura, las cuales pueden revisar los canales de tu red y de las más cercanas y realizar una buena auditoría.
Pagos tenemos a Wi-spy de metageek ( Chanalyzer, Inssider), Airview de Ubiquiti (solo se puede usar con dispositivos Ubiquiti de la serie MIMO y algunos ya lo traen incorporados) o con adaptadores usb airView2, airView2-EXT, airView9, airView9-EXT); Cisco CleanAir (incorporada a sus AP aironet); Chanalyzer con CleanAir, Cisco Spectrum Expert, entre otras; pero si tienes mucho $$$$$$, puedes comprar la super suite A irMagnet WLAN Design & Analysis Suite de Fluke, que con su AirMagnet WiFi Analyzer PRO, AirMagnet Spectrum XT y el tester Air Tester podrás hacer un excelente trabajo de diagnóstico. También están los handheld, como Fluke Aircheck, Spectrum Analyzer Bundles, Wilango, Artisan, etc.
Consideramos importante resaltar que la función de las herramientas descritas es ayudar en la toma de decisiones del administrador IT, respecto a la arquitectura de la red local y demás parámetros relacionados con la red WiFi, y también proporcionar información sobre las redes WiFi adyacentes, pero estas herramientas no hacen milagros.
En un entorno sobresaturado de APs, sin canales libres, es necesario compartir canales con otras redes y hay una gran diferencia en hacerlo con una red adyacente de poco tráfico a compartirlo con una que tenga mucha demanda, ya que tendríamos problemas a la hora de emitir nuestra señal RF. Algunas de estas herramientas tienen la capacidad de analizar tráfico de redes adyacentes, pero consideramos mejor usar un sniffer ( Acrylic WiFi, Wireshark, dsniff, Capsa, tcpdump, etc) para capturar paquetes de las redes adyacentes y así medir su tráfico real.
En Windows puedes usar la consola de comandos, ejecutando:
Hay algunos principios básicos que debes saber antes de usarlas:
1. A mayor cantidad de APs, que operen en un mismo canal, más interferencia causan entre ellos; y si operan en canales diferentes, pueden causar interferencias con otras redes.
2. La velocidad de acceso de los clientes dependerá de su cercanía al AP
3. Cada AP debe tener su propia área de cobertura.
4. Hay que tener en cuenta la zona Fresnel, que no es más que el área (de forma elíptica) que sirve de propagación a una señal RF. Para que sea de utilidad debe de mantenerse alrededor del 60% libre de obstáculos
5. Es muy importante calcular las pérdidas generadas por cable coaxial, por el espacio libre de la banda, la sensibilidad del receptor, la proporción señal ruido, etc. Para mayor información sobre este punto puedes visitar GuateWireless
6. Las bandas autorizadas para los equipos WiFi son 2.4 y 5 Ghz. La de 5 es la mejor, pero casi no se usa y son escasos los fabricantes que incluyen en los laptops, tablets, PCs y smarthphones, tarjetas WiFi que soporten trabajar con la banda 5GHz. Es por esta razón, que sin importar que tu AP trabaje en la banda de 5Ghz, es muy poco probable que puedas hacer uso de ella. Hay que aclarar que ambas bandas tienen sus pros y sus contras. De acuerdo con Tecnocompras, un portal especializado en hardware de red, los puntos fuertes de la banda de 2.4 GHz son:
Configuración MIMO 3T3R (3 antenas de emisión, 3 antenas de recepción), compatibilidad con todos los dispositivos Wi-Fi que hay actualmente como tablets, smartphones, consolas, portátiles etc, y asegura compatibilidad con productos 802.11b/g/n, entre otros.
Los débiles (2.4 GHz) son: Espectro muy saturado; interferencias con otras redes Wi-Fi y deficiente rendimiento (las interferencias también afectarán a la cobertura inalámbrica y la estabilidad de la transmisión); no podremos conseguir más velocidades más allá de los 450Mbps; 12 canales teóricos para América Latina y otros dos más para algunos países, etc.
Los puntos fuertes de la banda de 5.0 GHz son: Espectro prácticamente vacío (ya que muy pocos equipos que transmiten a esta frecuencia); mayor velocidad (en tecnología 802.11 AC hasta 1300 kbps); mayor cobertura; alrededor de 42 canales de transmisión, etc.
Y los puntos débiles son: Equipos con precios más altos; el equipo emisor de la señal wifi (router o AP), debe transmitir a 5 Ghz y el receptor debe ser capaz de recibir a esta frecuencia, etc.
Si tienes en cuenta estos principios descritos, podemos pasar al siguiente nivel. Primero que nada, hay que saber qué canales están disponibles en la banda 2.4 Ghz (que es la que trataremos en este post). La cantidad de canales disponibles depende de la región donde esté configurado el AP.
En la imagen anterior, la frecuencia, son cifras numéricas y los puntos corresponden a la separación entre decimales y parte entera de la cifra. Ej: 2.4 Ghz=2400Mhz
Canal 01: 2.412 Ghz
Canal 02: 2.417 Ghz
Canal 03: 2.422 Ghz
Canal 04: 2.427 Ghz
Canal 05: 2.432 Ghz
Canal 06: 2.437 Ghz
Canal 07: 2.442 Ghz
Canal 08: 2.447 Ghz
Canal 09: 2.452 Ghz
Canal 10: 2.457 Ghz
Canal 11: 2.462 Ghz
Canal 12: 2.467 Ghz
Canal 13: 2.472 Ghz
Canal 14: 2.484 Ghz
Ojo: Los canales 12 al 14 no se usan en América. Así que de nada vale que los elijas. Los clientes nunca encontrarán una red WiFi que trabaje en estos canales, así el AP permita ponérselos (salvo que hagan un forzado del hardware del adaptador de red del cliente, lo cual es bajo tu propio riesgo)
Al grano. Cada canal necesita un ancho de banda de 22 Mhz para transmitir la información, por lo que se produce un inevitable solapamiento de varios canales contiguos. Para evitar interferencias en presencia de varios puntos de acceso cercanos, estos deberían estar en canales no solapables (tripletes). O sea, si vas a trabajar con 802.11b o 802.11g (2.4GHz) deberías utilizar canales que estén separados 5 puestos (1/6/11, 2/7/12 y 3/8/13).
A la hora de escoger un canal se debe tener en cuenta el nivel de penetración de la radiación electromagnética, el cual es inversamente proporcional a su frecuencia (cuando la radiación electromagnética es de baja frecuencia, atraviesa limpiamente las barreras a su paso). En teoría, cuando más alta es la frecuencia hay más atenuación (pérdida de potencia).
También hay que tener en cuenta la antena y los cables que uses, la atenuación isotópica, la recepción de la señal, el factor de ruido de fase, etc. Por ejemplo, la antena tiene que estar compensada a punto, para que la onda pueda ser de mayor potencia y así no emitir ondas resonantes que dañen o interfieran un canal cercano (más conocido como ruido o interferencia). En este caso, lo mejor es probar transmitiendo en un canal y captar esta señal lo más lejos posible, con cualquiera de los programas citados arriba, sin embargo para un diagnóstico preciso de las conexiones, lo más recomendado es poner APs iguales y con las mismas antenas. De esta manera se puede saber cuál es el mejor canal en que el AP y el receptor están trabajando.
Cuando son equipos o antenas diferentes es una de las causas más frecuentes de sobrecalentamiento en los APs (en unos más que otros), ya que, si la carga de la antena no es la adecuada, la energía que no puede irradiar (ROE) es devuelta al AP y se produce el sobrecalentamiento.
¿Y si aumentamos la potencia para evitar la atenuación y la interferencia?
Este es el legado que ha dejado la publicidad barata de los vendedores inescrupulosos, que engañan a los clientes diciéndoles que a mayor potencia se evita la atenuación y las interferencias. Desafortunadamente muchos administradores de red principiantes se dejan llevar por este ardid comercial y están creando el mayor caos en la historia, causando ‘interferencias deliberadas’ en la transmisión RF. Y lo peor de todo esto es que los organismos que deben regular el espectro no hacen nada para evitarlo.
Ponerle más potencia a un AP no necesariamente significa mejoras en la transmisión RF de nuestro punto WiFi, ya que puede aumentar la interferencia al colisionar la señal con otras redes.
Supongamos que ponemos un AP en nuestro hogar para enlazar el PC, la tablet y una laptop. No tiene ningún sentido que el AP tenga un alcance de 2 Kilómetros con una antena de 15 dbi; es como matar mosquitos con un cañón.
Explicando este asunto de manera simple, la potencia wifi es la capacidad de emitir señales RF de un dispositivo, se expresa en decibelio-milivatio dBm y en números positivos, o sea un dispositivo wifi de 22 dBm es más potente que uno de 15 dBm; a diferencia de la sensibilidad, que es la capacidad de recibir señales RF, que también se expresa en dBm pero en valores negativos; o sea que un dispositivo con sensibilidad de -90dBm es superior a otro de -85dBm). Algunos fabricantes por cuestiones de marketing y publicidad engañosa expresan la potencia wifi en milivatios mv, pero esto es incorrecto.
La potencia wifi disminuye con la tasa de transmisión. Ejemplo: La norma 802.11b tiene una tasa de transmisión de 1 Mbps, que equivale a una potencia de 28dBm (600mw), en cambio la norma 802.11n de doble canal, con una tasa de transmisión de 300Mps, la potencia disminuye hasta 22 dBm (160 mw).
Es importante aclarar que aumentar la potencia en un AP no significa que mejore la sensibilidad. La potencia en el AP permite llegar a los clientes más lejos, pero esto no significa que si aumentamos la potencia en el cliente, permite "llegar más lejos, ver más redes o mejorar la señal", ya que eso forma parte de la sensibilidad, por tanto lo ideal es un equilibrio entre ambas cosas, en ambos extremos de la conexión wifi (cliente/AP).
Otro aspecto de la potencia que puede incidir negativamente en la conexión. En algunos escenarios con condiciones climaticas desfavorables (lluvia, vientos, obstáculos, etc) entre el cliente y el AP, aumentar la potencia, "eventualmente", puede generar la degradación de la conexión (puede afectar la subida o descarga indistintamente), además de otros perjuícios, como acortar la vida útil de los equipos. Es por eso que se hace relevante adquirir adaptadores wifi y APs de buena calidad y con parámetros de potencia y sensibilidad reales (ALFA Network, Ubiquiti, entre otros).
Aclarado este asunto, lo más recomendable es realizar un estudio de campo de lo que se quiere hacer, y colocar un AP, con las características deseadas (equilibrio potencia/sensibilidad), en dependencia del área de cobertura que se pretenda atender. Y si hay otros APs transmitiendo que solapan nuestra señal y todos los canales están ocupados, podemos hacer lo contrario; bajarle el ancho del canal a nuestro AP, incluso por debajo de los 20 Mhz; y si estas transmitiendo en 802.11n, puedes pasarte a G, ya que N transmite los paquetes en varios canales, y si alguno está saturado puedes comprometer el funcionamiento de tu equipo.
Tranquilo; existen herramientas que hacen el trabajo sucio por nosotros; desde las gratuitas hasta las más costosas. Gratis está Netstumbler, Vistumble, TekWifi, Kismet, LinSSID (para Linux), WiFi Auditor, y la mega batería de apps para Android, tales como, WiFi Analyzer, WiFiAnalyzer (open source), Who Is On My Wifi, RF Signal Tracker, Bugtroid Pentesting, Wi-Fi Analytics Tool, Dsploit, y un largo etc. También existen distros de Linux especializadas en auditoría wireless, como Kali, WifiSlax, Backtrack, Arudius, entre otras; todas de excelente manufactura, las cuales pueden revisar los canales de tu red y de las más cercanas y realizar una buena auditoría.
Pagos tenemos a Wi-spy de metageek ( Chanalyzer, Inssider), Airview de Ubiquiti (solo se puede usar con dispositivos Ubiquiti de la serie MIMO y algunos ya lo traen incorporados) o con adaptadores usb airView2, airView2-EXT, airView9, airView9-EXT); Cisco CleanAir (incorporada a sus AP aironet); Chanalyzer con CleanAir, Cisco Spectrum Expert, entre otras; pero si tienes mucho $$$$$$, puedes comprar la super suite A irMagnet WLAN Design & Analysis Suite de Fluke, que con su AirMagnet WiFi Analyzer PRO, AirMagnet Spectrum XT y el tester Air Tester podrás hacer un excelente trabajo de diagnóstico. También están los handheld, como Fluke Aircheck, Spectrum Analyzer Bundles, Wilango, Artisan, etc.
Consideramos importante resaltar que la función de las herramientas descritas es ayudar en la toma de decisiones del administrador IT, respecto a la arquitectura de la red local y demás parámetros relacionados con la red WiFi, y también proporcionar información sobre las redes WiFi adyacentes, pero estas herramientas no hacen milagros.
En un entorno sobresaturado de APs, sin canales libres, es necesario compartir canales con otras redes y hay una gran diferencia en hacerlo con una red adyacente de poco tráfico a compartirlo con una que tenga mucha demanda, ya que tendríamos problemas a la hora de emitir nuestra señal RF. Algunas de estas herramientas tienen la capacidad de analizar tráfico de redes adyacentes, pero consideramos mejor usar un sniffer ( Acrylic WiFi, Wireshark, dsniff, Capsa, tcpdump, etc) para capturar paquetes de las redes adyacentes y así medir su tráfico real.
|
| netsh wlan show interface |
netsh wlan show interfaceYa tengo algunas herramientas mencionadas (las gratis porque no tengo $$$$), pero no se elegir el canal adecuado para mi red WiFi. Estas app me ofrecen demasiada información que no comprendo.
Hay algunos principios básicos que debes saber antes de usarlas:
1. A mayor cantidad de APs, que operen en un mismo canal, más interferencia causan entre ellos; y si operan en canales diferentes, pueden causar interferencias con otras redes.
2. La velocidad de acceso de los clientes dependerá de su cercanía al AP
3. Cada AP debe tener su propia área de cobertura.
4. Hay que tener en cuenta la zona Fresnel, que no es más que el área (de forma elíptica) que sirve de propagación a una señal RF. Para que sea de utilidad debe de mantenerse alrededor del 60% libre de obstáculos
5. Es muy importante calcular las pérdidas generadas por cable coaxial, por el espacio libre de la banda, la sensibilidad del receptor, la proporción señal ruido, etc. Para mayor información sobre este punto puedes visitar GuateWireless
6. Las bandas autorizadas para los equipos WiFi son 2.4 y 5 Ghz. La de 5 es la mejor, pero casi no se usa y son escasos los fabricantes que incluyen en los laptops, tablets, PCs y smarthphones, tarjetas WiFi que soporten trabajar con la banda 5GHz. Es por esta razón, que sin importar que tu AP trabaje en la banda de 5Ghz, es muy poco probable que puedas hacer uso de ella. Hay que aclarar que ambas bandas tienen sus pros y sus contras. De acuerdo con Tecnocompras, un portal especializado en hardware de red, los puntos fuertes de la banda de 2.4 GHz son:
Configuración MIMO 3T3R (3 antenas de emisión, 3 antenas de recepción), compatibilidad con todos los dispositivos Wi-Fi que hay actualmente como tablets, smartphones, consolas, portátiles etc, y asegura compatibilidad con productos 802.11b/g/n, entre otros.
Los débiles (2.4 GHz) son: Espectro muy saturado; interferencias con otras redes Wi-Fi y deficiente rendimiento (las interferencias también afectarán a la cobertura inalámbrica y la estabilidad de la transmisión); no podremos conseguir más velocidades más allá de los 450Mbps; 12 canales teóricos para América Latina y otros dos más para algunos países, etc.
Los puntos fuertes de la banda de 5.0 GHz son: Espectro prácticamente vacío (ya que muy pocos equipos que transmiten a esta frecuencia); mayor velocidad (en tecnología 802.11 AC hasta 1300 kbps); mayor cobertura; alrededor de 42 canales de transmisión, etc.
Y los puntos débiles son: Equipos con precios más altos; el equipo emisor de la señal wifi (router o AP), debe transmitir a 5 Ghz y el receptor debe ser capaz de recibir a esta frecuencia, etc.
Si tienes en cuenta estos principios descritos, podemos pasar al siguiente nivel. Primero que nada, hay que saber qué canales están disponibles en la banda 2.4 Ghz (que es la que trataremos en este post). La cantidad de canales disponibles depende de la región donde esté configurado el AP.
Canal 01: 2.412 Ghz
Canal 02: 2.417 Ghz
Canal 03: 2.422 Ghz
Canal 04: 2.427 Ghz
Canal 05: 2.432 Ghz
Canal 06: 2.437 Ghz
Canal 07: 2.442 Ghz
Canal 08: 2.447 Ghz
Canal 09: 2.452 Ghz
Canal 10: 2.457 Ghz
Canal 11: 2.462 Ghz
Canal 12: 2.467 Ghz
Canal 13: 2.472 Ghz
Canal 14: 2.484 Ghz
Ojo: Los canales 12 al 14 no se usan en América. Así que de nada vale que los elijas. Los clientes nunca encontrarán una red WiFi que trabaje en estos canales, así el AP permita ponérselos (salvo que hagan un forzado del hardware del adaptador de red del cliente, lo cual es bajo tu propio riesgo)
Al grano. Cada canal necesita un ancho de banda de 22 Mhz para transmitir la información, por lo que se produce un inevitable solapamiento de varios canales contiguos. Para evitar interferencias en presencia de varios puntos de acceso cercanos, estos deberían estar en canales no solapables (tripletes). O sea, si vas a trabajar con 802.11b o 802.11g (2.4GHz) deberías utilizar canales que estén separados 5 puestos (1/6/11, 2/7/12 y 3/8/13).
A la hora de escoger un canal se debe tener en cuenta el nivel de penetración de la radiación electromagnética, el cual es inversamente proporcional a su frecuencia (cuando la radiación electromagnética es de baja frecuencia, atraviesa limpiamente las barreras a su paso). En teoría, cuando más alta es la frecuencia hay más atenuación (pérdida de potencia).
También hay que tener en cuenta la antena y los cables que uses, la atenuación isotópica, la recepción de la señal, el factor de ruido de fase, etc. Por ejemplo, la antena tiene que estar compensada a punto, para que la onda pueda ser de mayor potencia y así no emitir ondas resonantes que dañen o interfieran un canal cercano (más conocido como ruido o interferencia). En este caso, lo mejor es probar transmitiendo en un canal y captar esta señal lo más lejos posible, con cualquiera de los programas citados arriba, sin embargo para un diagnóstico preciso de las conexiones, lo más recomendado es poner APs iguales y con las mismas antenas. De esta manera se puede saber cuál es el mejor canal en que el AP y el receptor están trabajando.
Cuando son equipos o antenas diferentes es una de las causas más frecuentes de sobrecalentamiento en los APs (en unos más que otros), ya que, si la carga de la antena no es la adecuada, la energía que no puede irradiar (ROE) es devuelta al AP y se produce el sobrecalentamiento.
¿Y si aumentamos la potencia para evitar la atenuación y la interferencia?
Este es el legado que ha dejado la publicidad barata de los vendedores inescrupulosos, que engañan a los clientes diciéndoles que a mayor potencia se evita la atenuación y las interferencias. Desafortunadamente muchos administradores de red principiantes se dejan llevar por este ardid comercial y están creando el mayor caos en la historia, causando ‘interferencias deliberadas’ en la transmisión RF. Y lo peor de todo esto es que los organismos que deben regular el espectro no hacen nada para evitarlo.
Ponerle más potencia a un AP no necesariamente significa mejoras en la transmisión RF de nuestro punto WiFi, ya que puede aumentar la interferencia al colisionar la señal con otras redes.
Explicando este asunto de manera simple, la potencia wifi es la capacidad de emitir señales RF de un dispositivo, se expresa en decibelio-milivatio dBm y en números positivos, o sea un dispositivo wifi de 22 dBm es más potente que uno de 15 dBm; a diferencia de la sensibilidad, que es la capacidad de recibir señales RF, que también se expresa en dBm pero en valores negativos; o sea que un dispositivo con sensibilidad de -90dBm es superior a otro de -85dBm). Algunos fabricantes por cuestiones de marketing y publicidad engañosa expresan la potencia wifi en milivatios mv, pero esto es incorrecto.
La potencia wifi disminuye con la tasa de transmisión. Ejemplo: La norma 802.11b tiene una tasa de transmisión de 1 Mbps, que equivale a una potencia de 28dBm (600mw), en cambio la norma 802.11n de doble canal, con una tasa de transmisión de 300Mps, la potencia disminuye hasta 22 dBm (160 mw).
Es importante aclarar que aumentar la potencia en un AP no significa que mejore la sensibilidad. La potencia en el AP permite llegar a los clientes más lejos, pero esto no significa que si aumentamos la potencia en el cliente, permite "llegar más lejos, ver más redes o mejorar la señal", ya que eso forma parte de la sensibilidad, por tanto lo ideal es un equilibrio entre ambas cosas, en ambos extremos de la conexión wifi (cliente/AP).
Otro aspecto de la potencia que puede incidir negativamente en la conexión. En algunos escenarios con condiciones climaticas desfavorables (lluvia, vientos, obstáculos, etc) entre el cliente y el AP, aumentar la potencia, "eventualmente", puede generar la degradación de la conexión (puede afectar la subida o descarga indistintamente), además de otros perjuícios, como acortar la vida útil de los equipos. Es por eso que se hace relevante adquirir adaptadores wifi y APs de buena calidad y con parámetros de potencia y sensibilidad reales (ALFA Network, Ubiquiti, entre otros).
Aclarado este asunto, lo más recomendable es realizar un estudio de campo de lo que se quiere hacer, y colocar un AP, con las características deseadas (equilibrio potencia/sensibilidad), en dependencia del área de cobertura que se pretenda atender. Y si hay otros APs transmitiendo que solapan nuestra señal y todos los canales están ocupados, podemos hacer lo contrario; bajarle el ancho del canal a nuestro AP, incluso por debajo de los 20 Mhz; y si estas transmitiendo en 802.11n, puedes pasarte a G, ya que N transmite los paquetes en varios canales, y si alguno está saturado puedes comprometer el funcionamiento de tu equipo.
Nuestra recomendación es la misma de Intel en su Guía para configurar canales Wi-Fi y anchos de canal para mejorar la conexión de red:
"En la banda de 5 GHz, establezca el ancho de canal a 40 MHz y vea si eso mejora la confiabilidad. Tenga en cuenta que los anchos de canal de 80 MHz y 160 MHz pueden llevar la promesa de una velocidad adicional, pero también interferirán y recibirán interferencias de muchas más fuentes que de 40 MHz" y "en la banda de 2,4 GHz, establezca el ancho de canal a 20 MHz y vea si eso mejora la confiabilidad. 40 MHz Wireless-N es óptimo, ya que interferirá con casi todo el espectro de canales Wireless-N".
Los vendedores nos engañan diciéndonos que N y superiores son más rápido, bla, bla, bla y a veces ni siquiera tenemos el ancho de banda suficiente para usar esta tecnología o el cliente que se va a conectar no es compatible con N, que es la mayoría de los casos. Por tanto, para que funcione la comunicación cliente-AP, el estándar del adaptador WiFi del cliente debe ser igual o anterior al estándar del AP. Por ejemplo, si el adaptador de red de tu PC usa 802.11n, pero tu AP usa 802.11g, no se podrá realizar una conexión, porque el estándar Wireless-G es de una versión anterior y no reconoce Wireless-N. Sin embargo, si el AP usa Wireless-N, pero el adaptador de tu PC usa Wireless-G, la conexión se podría realizar si el AP está configurado en modo mixto, ya que Wireless-N funciona con algunos de los estándares anteriores (802.11a, 802.11b y 802.11g) o con todos ellos.
Otra cosa que nunca dicen estos vendedores inescrupulosos es que el WiFi es un medio half-dúplex, por tanto su velocidad real es más o menos la mitad de la teórica. En otras palabras, es la mitad de lo que dice en la caja del producto. Ejemplo:
IEEE 802.11b: hasta 11Mbps teórico/6Mbps reales
IEEE 802.11g: hasta 54Mbps teórico/25Mbps reales
IEEE 802.11n: hasta 300Mbps teórico/150Mbps reales
etc...
En resumen, lo mejor en este caso es tener APs que soporten todos los estándares actuales y que tengan una relación potencia/sensibilidad balanceada (de acuerdo a las necesidades), para evitar perder visibilidad frente a otras redes (débiles o fuertes) y minimizar el riesgo de colisión por estación escondida.
¿Cómo podemos evitar estas ‘interferencias deliberadas’?
Mejorando la calidad de la señal, en medio de esta selva WiFi de las grandes urbes. Esta se mide como la cantidad de pérdida respecto a la fuente original (AP). Por ejemplo, si el cliente está ubicado a pocos metros del AP WiFi, la calidad de la señal recibida posiblemente sea -25dBm, lo cual significa una pérdida muy pequeña, en cambio si está por encima de los 90 metros, muy probablemente la calidad obtenida sea de -80dBm. Un valor óptimo sería entre -75 dBm y 0 dBm (entre más cercano a 0, mejor).
Para determinar la calidad de la señal WiFi recomendamos WiFi Analyzer o WiFi Analyzer (open source), disponibles para Android e InSSider para Windows (pago).
En el siguiente ejemplo (imagen izquierda), vemos que la red de mejor calidad de señal es ‘WR1043ND-OWrt’ (con -20dBs) y la de peor calidad es ‘TRENDNET’ (con -83dBs)
Naturalmente, hay que tener en cuenta la ubicación de referencia desde la cual se realiza la prueba. En este caso, Inssider debe correr en la zona media de su red local, para que proporcione datos fiables.
En Google Play hay 3 aplicaciones de igual nombre que pueden hacer esta tarea: WiFi Analyzer (de farproc) y WiFi Analyzer (open source de VREM Software Development) que trae como "ñapa" calcular distancias AP-Cliente, al igual que WiFi Analyzer (de Abdelrahman M. Sid).
Sin embargo, sea cual sea la herramienta que use, tenga presente que depende del cliente que la está ejecutando, de su hardware y del adaptador de red. Es por eso que se recomienda adquirir un adaptador de red de buena calidad, o especializado para realizar estas pruebas.
Hace poco mencionaste el "ancho del canal". ¿Cómo funciona?
El Channel Width (ancho del canal) es entre 22 y 40 mhz (20Mhz, 10Mhz, 5Mhz y 40Mhz). A mayor ancho de canal, más velocidad teórica puedes llegar a obtener, pero también más interferencias de los canales contiguos y en dependencia de esto, es que se hace la selección de canales para operar. Las señales wifi se emiten por defecto en canales de 20 Mhz (aunque algunos AP ya vienen configurados para trabajar con 40 Mhz).
Los equipos Wifi N tienen doble antena y pueden emitir por una antena usando un canal, dando como resultado un ancho de banda de 150 Mbps o por 2 antenas usando un canal por cada una de ellas, dando como resultado un ancho de banda de 300 Mbps. Es por eso que en algunos analizadores de banda, como Inssider, vemos una red N que marca, por ejemplo, algo como 13 + 9. Esto significa que transmite en dos canales a la vez (doble ancho de canal). N trabaja con 40 Mhz (se utilizan las 2 antenas) en cambio los inferiores trabajan con 20 Mhz (una antena).
Usar doble de ancho de banda tiene el inconveniente es que la red será más sensible a interferencias con otras redes cercanas. Un excelente documento técnico que lo explica es el de connect802.com. Sin embargo los 40Mhz no son recomendables en ningún caso, como bien lo explica redeszone, ya que pueden generar mayor interferencia.
De acuerdo al foro.elhacker.net, bajándole a la potencia de transmisión al AP se pueden realizar enlaces sin antena o con un cable, sobre todo si tu router está cerca del ordenador. Si tu antena a una frecuencia determinada coincide con un múltiplo impar de 1/4 de longitud de onda, entonces la antena estaría en resonancia y trasmitiría bien.
Por ejemplo; cada canal está separado por 5Mhz para evitar que un AP que transmita en el canal 5 no se solape en el canal 6, tu AP puede modificar la frecuencia de separación entre estos canales. Si le pones a tu AP un channel width de 40 Mhz estaría transmitiendo en 8 canales al mismo tiempo, siendo la máxima potencia transmitida en el centro de la banda (en el canal que hayas puesto el AP).
Todos los AP tienen su máxima potencia de transmisión en el canal 6, ya que es el centro de banda de la señal wifi y las antenas son calculadas para esta frecuencia. Lo malo de utilizar el canal 6 es que es muy usado y por lo tanto está saturado de señales (co-channel)
Es por esto que lo primero que debemos hacer al adquirir un AP es estresarlo al máximo para determinar si cumple o no con la transmisión y desempeño deseado, así como evaluar la calidad del enlace Cliente-AP.
Ahh... Se me olvidaba. El valor ideal para Channel Width, de cualquier dispositivo WiFi es 20 Mhz, que es el estándar. Si no me crees, intenta subirlo a 40 Mhz y muy probablemente muchos equipos de escritorio de tu red local podrán conectarse normalmente, pero verás cómo se vuelven locos los smartphones, tablets, algunos laptops y equipos "viejitos". Esto de debe a que 40 Mhz todavía no es compatible con muchos equipos, porque, desafortunadamente, los fabricantes de smartphones y tablets son unos miserables. Muy bonitos por fuera, con muchas aplicaciones que te miden hasta la cantidad de mierda que cagas por día, sin embargo, lo principal, el hardware, es basura. Incluso es una de las causas por las que muchos de estos dispositivos presentan desconexiones intermitentes del emisor WiFi (otra causa es el cifrado. Si es más alto, como WPA2, existe una mayor probabilidad de desconexión).
Para que tengas una idea de la magnitud del problema sobre el "hardware basura" que tienen los actuales dispositivos portables (smarthphones, tablets, algunos portátiles, etc), el alcance máximo de estos equipos es aproximadamente 30 metros. Entonces de qué te sirve tener un AP potente con una super-antena con la mejor ganancia, si el cliente está lejos del emisor y su hardware es malo. En este caso la única solución es crear una red de repetidores lo más cercanos posibles a los clientes. Además, los 40 Mhz genera otro tipo de interferencia conocida como auto-interferencia... Tal vez dentro de 5 años, cuanto haya sido renovado completamente el inventario tecnológico, si nos encontramos de nuevo, ya te contaré si finalmente se puede utilizar los 40 Mhz como ancho de canal por defecto para redes de hogar y empresas.
Y siempre recuerda la regla de oro: A menor ancho del canal y menor radio, menor será la probabilidad de interferencias y desconexiones, y por consiguiente la conectividad emisor-cliente será mejor.
En resumen, lo mejor en este caso es tener APs que soporten todos los estándares actuales y que tengan una relación potencia/sensibilidad balanceada (de acuerdo a las necesidades), para evitar perder visibilidad frente a otras redes (débiles o fuertes) y minimizar el riesgo de colisión por estación escondida.
¿Cómo podemos evitar estas ‘interferencias deliberadas’?
Mejorando la calidad de la señal, en medio de esta selva WiFi de las grandes urbes. Esta se mide como la cantidad de pérdida respecto a la fuente original (AP). Por ejemplo, si el cliente está ubicado a pocos metros del AP WiFi, la calidad de la señal recibida posiblemente sea -25dBm, lo cual significa una pérdida muy pequeña, en cambio si está por encima de los 90 metros, muy probablemente la calidad obtenida sea de -80dBm. Un valor óptimo sería entre -75 dBm y 0 dBm (entre más cercano a 0, mejor).
En el siguiente ejemplo (imagen izquierda), vemos que la red de mejor calidad de señal es ‘WR1043ND-OWrt’ (con -20dBs) y la de peor calidad es ‘TRENDNET’ (con -83dBs)
Naturalmente, hay que tener en cuenta la ubicación de referencia desde la cual se realiza la prueba. En este caso, Inssider debe correr en la zona media de su red local, para que proporcione datos fiables.
Sin embargo, sea cual sea la herramienta que use, tenga presente que depende del cliente que la está ejecutando, de su hardware y del adaptador de red. Es por eso que se recomienda adquirir un adaptador de red de buena calidad, o especializado para realizar estas pruebas.
Hace poco mencionaste el "ancho del canal". ¿Cómo funciona?
El Channel Width (ancho del canal) es entre 22 y 40 mhz (20Mhz, 10Mhz, 5Mhz y 40Mhz). A mayor ancho de canal, más velocidad teórica puedes llegar a obtener, pero también más interferencias de los canales contiguos y en dependencia de esto, es que se hace la selección de canales para operar. Las señales wifi se emiten por defecto en canales de 20 Mhz (aunque algunos AP ya vienen configurados para trabajar con 40 Mhz).
Los equipos Wifi N tienen doble antena y pueden emitir por una antena usando un canal, dando como resultado un ancho de banda de 150 Mbps o por 2 antenas usando un canal por cada una de ellas, dando como resultado un ancho de banda de 300 Mbps. Es por eso que en algunos analizadores de banda, como Inssider, vemos una red N que marca, por ejemplo, algo como 13 + 9. Esto significa que transmite en dos canales a la vez (doble ancho de canal). N trabaja con 40 Mhz (se utilizan las 2 antenas) en cambio los inferiores trabajan con 20 Mhz (una antena).
Usar doble de ancho de banda tiene el inconveniente es que la red será más sensible a interferencias con otras redes cercanas. Un excelente documento técnico que lo explica es el de connect802.com. Sin embargo los 40Mhz no son recomendables en ningún caso, como bien lo explica redeszone, ya que pueden generar mayor interferencia.
De acuerdo al foro.elhacker.net, bajándole a la potencia de transmisión al AP se pueden realizar enlaces sin antena o con un cable, sobre todo si tu router está cerca del ordenador. Si tu antena a una frecuencia determinada coincide con un múltiplo impar de 1/4 de longitud de onda, entonces la antena estaría en resonancia y trasmitiría bien.
Por ejemplo; cada canal está separado por 5Mhz para evitar que un AP que transmita en el canal 5 no se solape en el canal 6, tu AP puede modificar la frecuencia de separación entre estos canales. Si le pones a tu AP un channel width de 40 Mhz estaría transmitiendo en 8 canales al mismo tiempo, siendo la máxima potencia transmitida en el centro de la banda (en el canal que hayas puesto el AP).
Todos los AP tienen su máxima potencia de transmisión en el canal 6, ya que es el centro de banda de la señal wifi y las antenas son calculadas para esta frecuencia. Lo malo de utilizar el canal 6 es que es muy usado y por lo tanto está saturado de señales (co-channel)
Es por esto que lo primero que debemos hacer al adquirir un AP es estresarlo al máximo para determinar si cumple o no con la transmisión y desempeño deseado, así como evaluar la calidad del enlace Cliente-AP.
Ahh... Se me olvidaba. El valor ideal para Channel Width, de cualquier dispositivo WiFi es 20 Mhz, que es el estándar. Si no me crees, intenta subirlo a 40 Mhz y muy probablemente muchos equipos de escritorio de tu red local podrán conectarse normalmente, pero verás cómo se vuelven locos los smartphones, tablets, algunos laptops y equipos "viejitos". Esto de debe a que 40 Mhz todavía no es compatible con muchos equipos, porque, desafortunadamente, los fabricantes de smartphones y tablets son unos miserables. Muy bonitos por fuera, con muchas aplicaciones que te miden hasta la cantidad de mierda que cagas por día, sin embargo, lo principal, el hardware, es basura. Incluso es una de las causas por las que muchos de estos dispositivos presentan desconexiones intermitentes del emisor WiFi (otra causa es el cifrado. Si es más alto, como WPA2, existe una mayor probabilidad de desconexión).
Para que tengas una idea de la magnitud del problema sobre el "hardware basura" que tienen los actuales dispositivos portables (smarthphones, tablets, algunos portátiles, etc), el alcance máximo de estos equipos es aproximadamente 30 metros. Entonces de qué te sirve tener un AP potente con una super-antena con la mejor ganancia, si el cliente está lejos del emisor y su hardware es malo. En este caso la única solución es crear una red de repetidores lo más cercanos posibles a los clientes. Además, los 40 Mhz genera otro tipo de interferencia conocida como auto-interferencia... Tal vez dentro de 5 años, cuanto haya sido renovado completamente el inventario tecnológico, si nos encontramos de nuevo, ya te contaré si finalmente se puede utilizar los 40 Mhz como ancho de canal por defecto para redes de hogar y empresas.
Y siempre recuerda la regla de oro: A menor ancho del canal y menor radio, menor será la probabilidad de interferencias y desconexiones, y por consiguiente la conectividad emisor-cliente será mejor.
O como sugiere el portal pcahora:
- Para para difusión de 20 MHz con 2.4 GHz, los mejores canales son 1, 6 y 11
- Para para difusión de 40 MHz con 2.4 GHz, los mejores canales son 3 y 11
- Para para difusión de 20 MHz con 5 GHz, Deberías usar 40 MHz envés de 20 MHz, o usar una combinación de ambos si tu router lo permite.
- Para para difusión de 40 MHz con 5 GHz, cualquier canal con la menor cantidad de interferencia funcionará.
¿Que es WiFi estresado?
En el campo profesional, Wifi Stress o "estresar un punto WiFi" son una serie de pruebas, realizadas por profesionales, a las cuales se somete un AP, para determinar las cargas de trabajo, tráfico, conexiones y otras mediciones, que son ejecutadas en tiempo real y medidas con un analizador de espectro, con el objetivo de evaluar el rendimiento y otros parámetros del AP, para mejorar la calidad de la conexión cliente-AP... Aunque a veces también se le llama "WiFi estresado”, cuando se congestiona un nodo producto del tráfico en exceso o de interferencias, causando mal funcionamiento.
Si quieres conocer los mitos y verdades sobre el WiFi Stress, recomendamos los posts informationWeek y Stress Electromagnético... (O los mitos de las interferencias WiFi, en general, según Cisco.)
¿Y cómo podemos evaluar esta "calidad del enlace cliente-AP", sin hacer estas rigurosas pruebas?
La manera sencilla es con tu mismo AP, siempre que disponga de CCQ (Transmit CCQ) que es un índice de cómo se evalúa la calidad de la conexión del cliente inalámbrico. Tiene en consideración el conteo de errores de transmisión, latencia, y rendimiento, mientras evalúa la tasa de paquetes correctamente transmitidos en relación con los que deben ser retransmitidos, y también tiene en cuenta la actual tasa en relación con la mayor tasa especificada. El nivel está basado en un porcentaje donde 100% corresponde a un enlace perfecto.
Hay que tener en cuenta a la hora de la parametrización los factores que intervienen en el proceso de enlace, tales como la distancia AP-Client, y las variables naturales del entorno, las cuales inciden directamente en la estabilidad y calidad del enlace.
Hay muchas maneras de calcular la distancia AP-Cliente; una de ellas es con las app WiFi Calc. Distancias o WiFi Analyzer (Open Source), las cuales nos brindan un valor aproximado entre AP-Cliente (en situaciones ideales, de lo contrario la información puede ser errada).
Otro aspecto es lo que se conoce como Noise Floor y Transmit CCQ. Mientras más estrecho sea el canal más sensible será. Por ejemplo, a 1mbps se maneja una sensibilidad de -97dbm y en 54mbps se maneja -74dbm. Si se encuentra cercano a -100 es mejor.
Otros parámetros a considerar son: Pausa ACK (ACK Timeout); Concatenado de Tx/Rx(TX/RX Chains); Tasa de Tx y Rx (TX Rate and RX Rate), que muestra la tasa actual de transmisión 802.11 mientras opera en modo Estación.
¿Y cómo mejoro el enlace?
Lo primero es hacer el mapeo de la zona en la cual se pretende trasmitir la señal inalámbrica, es decir, verificar si la geografía (accidentalidad del terreno) permite irradiar en 360 grados por igual. Si existen colinas, saturación o si la zona es plana. El resultado de este estudio determinará el tipo de antenas a usar en los AP ( omnidireccionales, sectoriales, etc). Luego se debe determinar la distancia a la cual se pretende llegar (cobertura). En este punto hay que tener en cuenta la distancia real y no la teórica. La gran realidad es que así el fabricante del AP diga en el datasheet que tiene un alcance de 30 kms, asume que es pura mierda y comprueba tu mismo la distancia de cobertura real.
Si quieres conocer los datos teóricos de los productos más usados visita el foro Syscom y si tienes equipos Ubiquiti, puedes utilizar la herramienta web airlink para hacer los cálculos según el equipo que tengas y la distancia P-T-P o si son mikrotik usa la calculadora de mikrotik.
Lo máximo efectivo en AP comerciales a la fecha es de 3 a 5 kms en LOS (línea de vista directa entre puntos, o sea, sin obstáculos). Existen APs profesionales con mayor cobertura, pero puede que los precios no estén al alcance de nosotros los pobres.
Ahora bien, si lo que se pretendes es armar una red local, empresarial, de una entidad educativa o un punto de acceso público, no podemos contar con distancias largas, así el AP sea capaz de hacerlo. Esto nos lleva al punto más importante: La elección del AP. Deberá ser un equipo que soporte todos los estándares actuales y que tenga una antena con la ganancia adecuada para brindar la cobertura deseada.
Y lo más importante (y que nadie le da importancia): Un buen microprocesador, suficiente memoria y una buena sensibilidad. Los parámetros técnicos más relevantes son Ptx (potencia del AP), Line loss (pérdida de la señal, que casi siempre es de 1dbm) y Ga (Ganancia de la antena). O el resultante PIRE.
Ojo: Como aclaratoria, la energía irradiada [dBm] = Energía de transmisor [dBm] - pérdida de cable [dB] + ganancia de antena[dBi]. La ganancia de una antena está normalmente dada en decibeles isotrópicos dBi. Algunas antenas tienen su ganancia expresada en dBd, es la ganancia comparada con una antena dipolo. En este caso tienes que sumar 2.14 para obtener la ganancia correspondiente en dBi.
No confundir dBm con dBi. Son dos cosas diferentes. Como explicamos en la tabla anterior, dBm o dB(mW) es la energía relativa a un milivatio (expresada en mW) y dBi o dB(isotrópico) es relativo a la ganancia de la antena. No existe una correlación directa entre vatios y dBi.
Dicho esto, para calcular estos parámetros pongamos un ejemplo. Supongamos que tenemos una antena de 17 dbi. Convertimos dbi a db restándole 2.14, que daría como resultado 14.86db o dbm (db cuantitativamente son casi lo mismo que los dbm). Y si la pérdida es de 1 dbm entonces, Ptx-1dbm+14.86dbm<=36dbm
Esto daría como resultado final un Ptx=22.14 dbm. Lo que significa que si vamos a usar una antena de 17 dbi, tan solo necesitamos comprar un AP que tenga una potencia menor o igual a 22.14dbm (aproximadamente 163mw).
Para convertir de mw a dbm: (X) mw=10log(X)db (Logaritmo base 10). Para el caso anterior, 22.14=10*log(x) => 2.214=log(X) => X=10^2.214 => X= 163mw.
Tabla de conversión decibelios (ganancia) a vatios (potencia)
Por ejemplo, teóricamente hablando y en condiciones ideales, una antena de 12 dbi de potencia, irradiará aproximadamente unos 250 a 350 mts. Una de 14 dbi, tendrá una cobertura aproximada de 800mts a 1km; de 16dbi/1 a 1.5km; de 17 llegara hasta los 1.5 o 2 km y una de 19dbi llegara hasta 2.5km.
Existen antenas con ganancias superiores a 21dbi, pero no se usan comercialmente y no son para realizar enlaces punto-multipunto, sino para Ad-hoc/punto a punto (antenas grilla o parabólicas), entre otros usos.
También hay otros aspectos a tener en cuenta, como la modulación que es una forma de transmisión de datos tales como BPSK, QPSK y QAM, con sus diferentes configuraciones,aunque la mayoría de los routers y APs usan modulación dinámica, ya que sin importar el tipo, todo depende de la distancia del cliente. También está el Guard Interval, el número de antenas mimo, etc.
En conclusión, lo más importante que debemos aprender es que lo primero que debemos tener en cuenta a la hora de comprar un AP para nuestra red es la relación ganancia de la antena vs potencia del AP, priorizando siempre la ganancia sobre la potencia. Esto es válido también para el cliente.
Si quieres profundizar, consulta los posts Calcular la potencia del transmisor wifi de manera simple y Así puedes conocer la máxima velocidad del Wi-Fi de tu router o punto de acceso
Ya para el interior del hogar, edificio, etc., donde vayas a repartir la señal a tus clientes, puedes usar HeatMapper o NetSpot que localizan puntos ciegos y puedas mejorar la cobertura.
O sea, que a fin de cuentas, puedo comprar un AP barato, y le pongo unas superantenas de alta ganancia y funcionaría de maravilla... ¿Es correcto?
No es tan simple, pero.... Sí.... Te aclaro; ahora no salgas corriendo directo al basurero y recojas un AP de 5 dólares y le pongas unas antenas de 21 dBi. Debes adquirir un AP que soporte todas las tecnologías actuales, con las características de manufactura que se han indicado y ponerle unas antenas acordes a la cobertura que pretendes brindar; ni más, ni menos.
También puedes construir tu propia antena, sobre todo si si necesitas cubrir grandes distancias sin necesidad de repetidoras. Para construirlas, visita el Proyecto Belgrano ( SRM) o las biquad de Trevor Marshall.
Además, debes tener en cuenta el tipo de antena que le vas a colocar a tu AP; si es sector, omni, grid, etc, así como el tipo de frecuencia con la que vas a trabajar y el tipo de enlace... Recuerda que al principio hablamos sobre "el estudio de campo" para establecer estas cosas....
Y por qué me aclaras esto de una manera "más práctica"
OK, señor "practico". Vamos a poner dos escenarios, para que no metas la pata.
Caso 1: Internet a mi amante (enlace punto a punto)
Supongamos que eres casado y que tienes una amante (hombre estúpido tiene amante a menos de 10 kms a la redonda de su hogar) y como tienes que "mantenerla" (eso no es gratis) y quieres ahorrarte unos pesos, entonces le vas compartir el internet de tu hogar (otra estupidez).
|
| Antena bidireccional Hyperlink |
Sobra decirte que uses equipos y antenas a 5Ghz o superior, ya que es mucho más estable y limpio que 2.4. Y si quieres ahorrarte la compra de dos cosas (AP+Antena) puedes usar una solución "todo en uno", como Ubiquiti Powerbeam, Sxt Mikrotik, o cualquier otra del mercado comercial. También puedes usar antenas bi-direccionales (imagen a la derecha).
Finalmente, tu amante baja por cable la señal hasta un router barato 2.4, que será el encargado de repartirla dentro de su casa, para que finalmente pueda chatear contigo y con su amante (hombre super-estúpido piensa que su amante es solo para él)
Caso 2: Internet para negocio: enlace punto multipunto
Este tipo de enlace, depende mucho del escenario y del bolsillo. Supongamos que quieres vender Internet al barrio y el estudio arrojó condiciones ideales, o sea, no hay equipos en un radio de 1 km que puedan interferir con tu AP (algo casi imposible).
Para que cualquiera se conecte, debes adquirir equipos a 2.4 ghz y trabajar con un ancho de banda de 20 mhz, que genera mayor compatibilidad, pero sacrificas alcance y calidad del enlace. No puedes usar antenas direccionales o bidireccionales, ya que solo sirven para enlaces punto a punto, entonces se reduce a omnidireccionales y/o sectoriales. Ahora empeoremos las cosas y supongamos que no tienes dinero suficiente para crear una malla de repetidores y que solo te alcanza para poner un único punto. Esto es complicado porque reduce aún más el área de cubertura.
Así las cosas, el único camino que queda es adquirir un AP mas o menos bueno (600 a 1000 mv) y le pones antenas externas omni y/o sector.
Debo detenerme en este punto, ya que es el que más genera polémica. Muchos difieren en cuanto a qué tipo de antena usar. Para no entrar en discusiones, me limitaré a darte algunas pautas para seleccionar la mejor antena de acuerdo a tu necesidad.
Omni vs Sector: pros y contras
Las omnidireccionales reciben la potencia de los radios y la reparten 360°, no tienen inclinación (Tilt Up/Down) y por esto debes calcular muy bien su ubicación dentro de la zona fresnel. En otras palabras, si las pones muy baja, disminuye el alcance de la antena, y si está muy alta puede pasar por encima de los clientes y nunca se podrán conectar.
Su ganancia es relativamente baja (actualmente no superan los 18 dbi reales). Tampoco superan los 500 metros, y se debe tener en cuenta los obstáculos, el terreno, el clima, la cantidad de clientes y muchos otros factores que pueden afectar el alcance.
Entonces, para cubrir los 360 grados necesitarías de un nodo WISP, que incluye varias sectoriales, en una formación de círculo, donde cada una cubra un área hasta alcanzar los 360 grados....
Ah... Lo olvidaba. Debes tener en cuenta el asunto del grado de apertura "horizontal y vertical" de la antena.
Además, cuando las distancias son muy grandes, se recomienda que los clientes tengan un CPE, con suficiente potencia para conectarse al WISP.
Solo debes tener en cuenta un principio: En una antena, a mayor cantidad de Dbm, menor será el grado, y a mayor cantidad de grados disminuye la ganancia de la antena expresada en dbi.
Te explico este trabalenguas; por ejemplo, con 21 dbm tiene aproximadamente 6 grados de apertura vertical y si tiene poca apertura, entonces menos equipos que estén por encima y por debajo de la apertura no podrán enlazarse. Una omni con 12 o 15 dbm debe tener una apertura vertical de unos 6 u 8 grados... En resumen, entre más alta sea la potencia de la antena, más bajo es el ángulo vertical.
Por ejemplo, en el caso de las sectoriales, si tiene una apertura de 60 grados serían 17dbi, a los 90 grados 16 dbi y a los 120 grados de apertura termina con 15 dbi.
Pero no solo esto; debes tener en cuenta los patrones de radiación, que son diferentes en cada antena.
Cuando explicabas cómo mejorar el enlace, mencionaste "a no ser que los clientes usen el mismo sistema operativo" y " Entonces lo mejor es que al menos los AP usen la misma tecnología, aunque en los clientes es más difícil de lograr" ¿Cuál es el problema con los clientes y qué relación tiene esto con las interferencias WiFi?
Simple. Esto es lo más esencial a la hora de establecer las conexiones cliente-AP. Pero vamos por partes. Los sistemas operativos, cada uno carga con su propia cruz. Muchos recordamos el caso del problema con Wireless Zero Configuration (Configuración Inalámbrica Rápida) en Windows XP, que tantos dolores de cabeza nos dio, y la vulnerabilidad APIPA con los sistemas Windows actuales (que también afecta a Linux), entonces podemos concluir que el sistema operativo influye en la calidad de la conexión.
También está el problema de los drivers de las placas de red, que muchas veces son defectuosos o el usuario instala "drivers forzados", cuando hace downgrade o upgrade de una versión de Windows a otra anterior o posterior, entonces también podemos concluir que los drivers de la tarjeta de red del dispositivo del cliente influyen en la calidad de la conexión. Incluso el firmware del AP, el cual debe ser actualizado regularmente.
También está el problema de los drivers de las placas de red, que muchas veces son defectuosos o el usuario instala "drivers forzados", cuando hace downgrade o upgrade de una versión de Windows a otra anterior o posterior, entonces también podemos concluir que los drivers de la tarjeta de red del dispositivo del cliente influyen en la calidad de la conexión. Incluso el firmware del AP, el cual debe ser actualizado regularmente.
Y si sumamos que muchas redes y nodos no cuentan con una debida protección, o sea, no hay un Control de Acceso a la Red (NAC), el escenario puede ser caótico.
Y por último, de nada sirve que tengas los mejores equipos WIfI, configurados óptimamente, con el firmware más actual, con un buen estudio de frecuencias, y con un NAC, si el cliente que se va a conectar tiene un dispositivo con una tarjeta wifi de mala muerte, que es más usual de lo que muchos creen. He visto flamantes laptops, tablets y smathphones de última generación, que incorporan una tarjeta de red wifi de la peor calidad, solo aptas para 2.4 Ghz.
¿Algunos consejos finales para los lectores?
Hay algunas pautas, que se pueden tener en cuenta para tener una red wifi en condiciones lo más ideales posibles para una mejor operatividad, como por ejemplo las que sugiere cioperu o RedesZone, que son muy válidas:
1. Instalar el AP en lugar idóneo, preferentemente en un sitio elevado, lejos del suelo, ventanas o muros gruesos, siempre al aire libre y evitar los objetos a su alrededor, en especial los metálicos.
2. Elegir el canal más adecuado de acuerdo a un estudio previo de frecuencia
3. Determinar la cantidad de dispositivos que trabajarán en el mismo canal para evitar interferencias y sobrecarga innecesaria
3. Si va a trabajar en una frecuencia compartida (canal compartido o co-channel), revise la potencia de su equipo y de los que se encuentran en el mismo radio. Si observa lentitud o cortes con un buen nivel de señal, es muy posible que la saturación del canal de trabajo sea el problema.
4. Revise si hay dispositivos no-wifi en el radio de su AP que vampiricen la señal. La saturación también puede ser ocasionada por estos dispositivos, que no son detectados por las herramientas descritas en este post. Aquí lo más recomendable es alejar lo más posible estos equipos de la fuente de transmisión y verificar los canales por donde transmiten y evitarlos.
5. Elija siempre el canal menos saturado. Tenga en cuenta tanto el número del canal (rango de frecuencia a la que se trabaja), como intensidad de la señal de ese dispositivo. Tenga presente que algunos equipos Wifi, tienen la capacidad de cambiar de canal de forma automática, si se encuentran con canales saturados, por tanto la información sobre canales es dinámica, y puede cambiar al añadirse nuevos equipos Wifi en nuestra zona de influencia o por cambios de canal de trabajo de los existentes (manuales o automáticos) o de los vecinos. Es por eso que los administradores IT deben monitorizar constantemente las redes WiFi y analizar el espectro para responder ante estos cambios imprevistos.
6. Los canales siembre comparten su frecuencia con los contiguos, por tanto seleccione el canal más distante al canal origen del problema.
7. La señal inalámbrica es esférica, se expande por el aire, reduciéndose a medida que aumenta la distancia o se encuentran obstáculos. Así, lo importante es encontrar el centro de gravedad de la casa o establecimiento para situar el AP, tal y como lo haríamos con un radio o un equipo de sonido que queramos escuchar en toda la casa.
9. Cuando hay muchos objetos o interferencias en la casa, podemos probar con una antena de router direccional en lugar de multidireccional. Esto permite orientar mejor la señal para aprovechar la conexión.
10. Usa repetidores para aumentar el radio de cobertura, pero verifica que la potencia no sea causa de interferencia con tu red o con redes cercanas.
11. Si vas a usar varios APs dentro de una misma red local WiFi, que sean del mismo fabricante, modelo, firmware, y configuración. Manténgalo actualizado.
13. Ojo con el estándar a usar. La mayoría de los APs actuales permite operar con 802.11g, b, n, etc. La tarjeta inalámbrica del cliente debe funcionar con el mismo estándar y en lo posible el mismo canal del AP.
14. Si tiene clientes fijos dentro de su red, puede fijar el canal de trabajo de sus adaptadores WiFi para una mejor interacción con el AP. En Linux abre una ventana de terminal, escribe ‘ifconfig’ y comprueba cómo se llama tu interfaz inalámbrica; probablemente wlan0 o wlan1. Toma nota de su nombre. Luego escriba ‘iwconfig wlan0 channel #’ donde wlan0 es el nombre de tu interfaz y # es el número del canal al cual te deseas cambiar. Después de ejecutar ese comando, el canal se establecerá en el nuevo número de tu elección.
¿Algunos consejos finales para los lectores?
Hay algunas pautas, que se pueden tener en cuenta para tener una red wifi en condiciones lo más ideales posibles para una mejor operatividad, como por ejemplo las que sugiere cioperu o RedesZone, que son muy válidas:
1. Instalar el AP en lugar idóneo, preferentemente en un sitio elevado, lejos del suelo, ventanas o muros gruesos, siempre al aire libre y evitar los objetos a su alrededor, en especial los metálicos.
2. Elegir el canal más adecuado de acuerdo a un estudio previo de frecuencia
3. Determinar la cantidad de dispositivos que trabajarán en el mismo canal para evitar interferencias y sobrecarga innecesaria
3. Si va a trabajar en una frecuencia compartida (canal compartido o co-channel), revise la potencia de su equipo y de los que se encuentran en el mismo radio. Si observa lentitud o cortes con un buen nivel de señal, es muy posible que la saturación del canal de trabajo sea el problema.
4. Revise si hay dispositivos no-wifi en el radio de su AP que vampiricen la señal. La saturación también puede ser ocasionada por estos dispositivos, que no son detectados por las herramientas descritas en este post. Aquí lo más recomendable es alejar lo más posible estos equipos de la fuente de transmisión y verificar los canales por donde transmiten y evitarlos.
5. Elija siempre el canal menos saturado. Tenga en cuenta tanto el número del canal (rango de frecuencia a la que se trabaja), como intensidad de la señal de ese dispositivo. Tenga presente que algunos equipos Wifi, tienen la capacidad de cambiar de canal de forma automática, si se encuentran con canales saturados, por tanto la información sobre canales es dinámica, y puede cambiar al añadirse nuevos equipos Wifi en nuestra zona de influencia o por cambios de canal de trabajo de los existentes (manuales o automáticos) o de los vecinos. Es por eso que los administradores IT deben monitorizar constantemente las redes WiFi y analizar el espectro para responder ante estos cambios imprevistos.
6. Los canales siembre comparten su frecuencia con los contiguos, por tanto seleccione el canal más distante al canal origen del problema.
7. La señal inalámbrica es esférica, se expande por el aire, reduciéndose a medida que aumenta la distancia o se encuentran obstáculos. Así, lo importante es encontrar el centro de gravedad de la casa o establecimiento para situar el AP, tal y como lo haríamos con un radio o un equipo de sonido que queramos escuchar en toda la casa.
9. Cuando hay muchos objetos o interferencias en la casa, podemos probar con una antena de router direccional en lugar de multidireccional. Esto permite orientar mejor la señal para aprovechar la conexión.
10. Usa repetidores para aumentar el radio de cobertura, pero verifica que la potencia no sea causa de interferencia con tu red o con redes cercanas.
11. Si vas a usar varios APs dentro de una misma red local WiFi, que sean del mismo fabricante, modelo, firmware, y configuración. Manténgalo actualizado.
13. Ojo con el estándar a usar. La mayoría de los APs actuales permite operar con 802.11g, b, n, etc. La tarjeta inalámbrica del cliente debe funcionar con el mismo estándar y en lo posible el mismo canal del AP.
14. Si tiene clientes fijos dentro de su red, puede fijar el canal de trabajo de sus adaptadores WiFi para una mejor interacción con el AP. En Linux abre una ventana de terminal, escribe ‘ifconfig’ y comprueba cómo se llama tu interfaz inalámbrica; probablemente wlan0 o wlan1. Toma nota de su nombre. Luego escriba ‘iwconfig wlan0 channel #’ donde wlan0 es el nombre de tu interfaz y # es el número del canal al cual te deseas cambiar. Después de ejecutar ese comando, el canal se establecerá en el nuevo número de tu elección.
Y nosotros añadiríamos algunas más:
15. Que los clientes tengan una interfaz de red wifi decente, que soporte las mismas tecnologías de los APs
16. Mantenga actualizado los firmware de sus APs y demás dispositivos relacionados o no con WiFi, para evitar vulnerabilidades, como las FragAttacks (fragmentation and aggregation attacks) y muchas otras.
17. Tenga en cuenta la Seguridad en su red WLan y los parámetros técnicos del AP y la ganancia de la antena vs potencia del AP, descritos anteriormente, y que utilicen, en lugar de sistemas distribuidos tradicionales, tramas híbridas terrestres para enlazar sus puntos WiFi y ampliar la cobertura, con medios de transmisión alternativos, como el PLC, y así minimizar el impacto negativo de las interferencias RF; o utilizar técnicas avanzadas de Radio Cognitiva (como el nuevo estándar 802.22), pero esto será tema de otra entrevista.
... Lea la 2da entrevista al Dr X en Powerless
17. Tenga en cuenta la Seguridad en su red WLan y los parámetros técnicos del AP y la ganancia de la antena vs potencia del AP, descritos anteriormente, y que utilicen, en lugar de sistemas distribuidos tradicionales, tramas híbridas terrestres para enlazar sus puntos WiFi y ampliar la cobertura, con medios de transmisión alternativos, como el PLC, y así minimizar el impacto negativo de las interferencias RF; o utilizar técnicas avanzadas de Radio Cognitiva (como el nuevo estándar 802.22), pero esto será tema de otra entrevista.
... Lea la 2da entrevista al Dr X en Powerless
Post a Comment