Alfabeto 802.11

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10 Número 04 www.linux-magazine.es En lugar de un único y por tanto fiable estándar (IEEE 802.11b), hay una com- pleta sopa de alfabetos distintos entre los que elegir. 802.11a, b, g y h compiten por ser los preferidos de los usuarios de tec- nologías básicas y 802.11n que aparecerá pronto. 11c, d, e, f e i le añaden un poco de salsa al asunto. Los usuarios potenciales están normal- mente confusos por la variedad de opciones: ¿11 ó 54 Mbps? ¿2.4 ó 5 GHz? ¿WEP, WPA o 802.11i? Este artículo nos ayuda a encontrar nuestro camino entre el alfabeto WLAN. Repaso a la tecnología Las redes inalámbricas se reparten entre dos clases principales subdivididas por la banda de frecuencia. Las primeras tec- nologías usaban la banda de 2.4 GHz mientras que las más modernas usan la de 5 GHz (más ancha). La primera incluye los estándares del Instituto de Ingenieros Eléc- tricos y Electrónicos (IEEE) 802.11b (11 Mbps) y es compatible con su sucesor (802.11g a 54 Mbps). Esta primera opción es la más común actualmente. Por otro lado, tanto 802.11a como 802.11h, que operan en la banda de 5 GHZ, consiguen un rendimiento nominal de 54 Mbps. 802.11h, referida en Estados Unidos como “de compatibilidad en Europa”, es la variante Europea del estándar Americano. Sus dos caracterís- ticas más importantes son la selección dinámica y la potencia de transmisión variable, obligatorias para el mercado Europeo según el Instituto Europeo de Estándares de Comunicación (ETSI) con el fin de asegurar que los sistemas ten- gan una capacidad de transmisión razonable. IEEE 802.11c, especifica métodos para la conmutación inalámbrica, o lo que es lo mismo, métodos para conectar dife- rentes tipos de redes mediante redes inalámbricas. El 802.11d normalmente se le conoce como el “Método Mundial” y se L as redes están de moda y los cables no. Pero no solo los propietarios de equipos portátiles con capacidades WLAN prefieren no usar cables. Muchos hogares necesitan conectar más de un ordenador a la red, y aparatos electróni- cos como equipos de música o vídeos cada vez disponen de más conectividad LAN. La conectividad inalámbrica es preferible al menos que queramos tirar cables por toda nuestra casa. Esta tendencia se refleja en el tremendo incremento en ventas que han sufrido las ventas de equipos de red inalámbricos. El negocio está en auge para los fabricantes de chips y compo- nentes WLAN. Solo en Europa se espera que el beneficio alcance la mágica cifra del billón de dólares en 2007. Esta ten- dencia también es buena para los consumidores, debido a que el incre- mento de cantidades significa una rápida caída en los precios de equipos WLAN. El estándar IEEE 802.11 es el centro de la revolución inalámbrica. El alfabeto inalámbrico comienza con 802.11a y se extiende hasta 802.11n. Linux Magazine nos ayuda con la ortografía inalámbrica. POR JÖRG LUTHER Estándares Wireless PORTADA Una guía de los estándares inalámbricos El alfabeto 802.11

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10 Número 04 www.linux-magazine.es

En lugar de un único y por tanto fiableestándar (IEEE 802.11b), hay una com-pleta sopa de alfabetos distintos entre losque elegir. 802.11a, b, g y h compiten porser los preferidos de los usuarios de tec-nologías básicas y 802.11n que aparecerápronto. 11c, d, e, f e i le añaden un pocode salsa al asunto.

Los usuarios potenciales están normal-mente confusos por la variedad deopciones: ¿11 ó 54 Mbps? ¿2.4 ó 5 GHz?¿WEP, WPA o 802.11i? Este artículo nosayuda a encontrar nuestro camino entreel alfabeto WLAN.

Repaso a la tecnologíaLas redes inalámbricas se reparten entredos clases principales subdivididas por labanda de frecuencia. Las primeras tec-nologías usaban la banda de 2.4 GHzmientras que las más modernas usan la de5 GHz (más ancha). La primera incluye losestándares del Instituto de Ingenieros Eléc-tricos y Electrónicos (IEEE) 802.11b (11

Mbps) y es compatible con su sucesor(802.11g a 54 Mbps). Esta primera opciónes la más común actualmente.

Por otro lado, tanto 802.11a como802.11h, que operan en la banda de 5GHZ, consiguen un rendimiento nominalde 54 Mbps. 802.11h, referida en EstadosUnidos como “de compatibilidad enEuropa”, es la variante Europea delestándar Americano. Sus dos caracterís-ticas más importantes son la seleccióndinámica y la potencia de transmisiónvariable, obligatorias para el mercadoEuropeo según el Instituto Europeo deEstándares de Comunicación (ETSI) conel fin de asegurar que los sistemas ten-gan una capacidad de transmisiónrazonable.

IEEE 802.11c, especifica métodos parala conmutación inalámbrica, o lo que eslo mismo, métodos para conectar dife-rentes tipos de redes mediante redesinalámbricas. El 802.11d normalmente sele conoce como el “Método Mundial” y se

Las redes están de moda y los cablesno. Pero no solo los propietarios deequipos portátiles con capacidades

WLAN prefieren no usar cables. Muchoshogares necesitan conectar más de unordenador a la red, y aparatos electróni-cos como equipos de música o vídeoscada vez disponen de más conectividadLAN. La conectividad inalámbrica espreferible al menos que queramos tirarcables por toda nuestra casa.

Esta tendencia se refleja en eltremendo incremento en ventas quehan sufrido las ventas de equipos de redinalámbricos. El negocio está en augepara los fabricantes de chips y compo-nentes WLAN. Solo en Europa se esperaque el beneficio alcance la mágica cifradel billón de dólares en 2007. Esta ten-dencia también es buena para losconsumidores, debido a que el incre-mento de cantidades significa unarápida caída en los precios de equiposWLAN.

El estándar IEEE 802.11 es el centro de la revolución inalámbrica. El alfabeto inalámbrico comienza con 802.11a y se

extiende hasta 802.11n. Linux Magazine nos ayuda con la ortografía inalámbrica.

POR JÖRG LUTHER

Estándares WirelessPORTADA

Una guía de los estándares inalámbricos

El alfabeto 802.11

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PORTADAEstándares Wireless

refiere a las diferencias regionales en tec-nologías como a cuantos y cuales son loscanales disponibles para usarse en las dis-tintas regiones del mundo. Como usuariosólo necesitamos especificar el país en elque queremos usar la tarjeta WLAN y elcontrolador se ocupa del resto.

El protocolo IEEE 802.11e define lacalidad del servicio y las extensionespara el flujo de medios para 802.11a/h yg. El objetivo es ajustar las redes de 54Mbps para aplicaciones multimedia y devoz sobre IP, o lo que es lo mismo, tele-fonía a través de redes IP e Internet. Lared debe soportar valores de transmisiónde datos garantizados para serviciosindividuales o retrasos de propagaciónmínimos para que sean útiles con multi-media o voz.

El protocolo 802.11f describe como setratan los estándares de las comunica-ciones de clientes de móviles fuera dezona entre puntos de acceso (“Roa-ming”) con IAPP, el Protocolo de Puntosde Acceso manejando de los detalles.

Estándares de Seguridad802.11i fue elegido para resolver los pro-blemas de seguridad que comprometieronen su momento las redes inalámbricas.Integra todo lo que el mundo de la seguri-dad ofrece. Las características másimportantes de 802.11i incluyen la autenti-cación IEEE 802.1x con Protocolo deAutenticación Extendido (EAP), RADIUS,Kerberos y encriptación basada en el algo-ritmo de Rijndael AES. La complejidad de802.11i hizo extremadamente complicadasu finalización. El estándar fue finalmentelanzado por la IEEE tras un difícil proceso

diseñado para evitar los puntos débilesreemplazando las llaves estáticas conllaves modificadas dinámicamente eimplementando comprobaciones de inte-gridad ampliamente incrementadas. Porrazones de compatibilidad descendenteTKIP aún usa el débil flujo de codifi-cación RC4. WPA2 es el término queWi-Fi Alliance usa para referirse a la

implementación de todoslos componentes obligato-rios del estándar 802.11i.

Asuntos decompatibilidadSuponiendo que no vamosa montar una WLAN com-pletamente nueva es muyprobable que tengamosque ofrecer compatibilidadcon los dispositivos802.11b existentes. 802.11gdispone de una serie de

aspectos al respecto: los dispositivos11b y g usan la misma banda de fre-cuencias, la misma técnica demodulación y el mismo rango, por loque las operaciones mezcladas no sonproblemáticas. No obstante la compati-bilidad afecta a las prestaciones: si unúnico elemento 11b se asocia a una red11g el rendimiento del sistema inme-diatamente baja de 54 a 11 Mbps.

Las operaciones mezcladas de elemen-tos 802.11b y g, pero incluso mezclas deelementos g antiguos con nuevos puedencausar problemas. El estándar de seguri-dad WLAN 802.11i no fue introducidohasta el verano de 2004. Las redesinalámbricas más antiguas normalmentesolo soportan el método WEP muchomás débil y necesitan medidas adi-cionales para incrementar la seguridadde la red usando métodos VPN. Algunosfabricantes de dispositivos que soportanun subconjunto 802.11i WPA ofrecenactualizaciones de firmware a 802.11i/WPA2.

de negociación a finalesdel verano de 2004.

El alcance y duraciónde la fase deestandarización de802.11i indica lo alertaen materia de seguri-dad que están losfabricantes y organiza-ciones. Las razonespara esta cautela es el casi total falloalrededor de la primera técnica deencriptación de WLANs conocidas comoel estándar Equivalente de PrivacidadInalámbrica (WEP). WEP está basado enRC4 con llaves estáticas y un Vector deInicialización (IV) modificado para cadapaquete transmitido. WEP demostró fa-llos mayores en la implementación de IVque permitieron a los piratasobtener el suficiente númerode paquetes de informaciónnecesarios para reconstruirlas llaves. De hecho, hayherramientas de análisis quese ocupan de esta tareaautomáticamente [2].

Antes de la introducciónde 802.11i, los fabricantesde WLAN intentaron com-pensar los fallos internos deWEP usando una soluciónconocida como Acceso Pro-tegido Wi-Fi (WPA), desarrollado alamparo de la Alianza Wi-Fi [3]. Las car-acterísticas más importantes de WPA sonla Anulación de Llaves Débiles (“WEP-plus”), Habilitación de la AutentificaciónEAP y el Protocolo Temporal de Inte-gración de Llaves (TKIP). TKIP está

Figura 2: El logo certifi-cado por la alianza Wi-Fien los paquetes de pro-ductos indican suconformidad con losestándares y compatibili-dad con productos deotros fabricantes.

Grupo de Trabajo Enfoque802.11a 54 Mbps WLAN en la banda 5 GHz802.11b 11 Mbps WLAN en la banda 2.4 GHz802.11c Cruce sin cables802.11d “Modo Mundial”. Adaptación a los requerimientos regionales.802.11e QoS y extensiones que fluyen a través de 802.11a/g/h802.11f Transito para 802.11a/g/h (Protocolo de Punto de Acceso Interno IAPP)802.11g 54 Mbps WLAN en la banda 2.4 GHz802.11h 802.11a con DFS y TPC,“11a Europa”802.11i Autenticación y encriptado (AES,802.1x)802.11j 802.11a con canales adicionales por encima de 4.9 GHz,“11a Japón”802.11k Intercambio de información de capacidad entre clientes y puntos de acceso802.11l no se usa debido al peligro de confusión tipográfica802.11m “Mantenimiento”, publicación de actualizaciones estándar802.11n Nueva generación de WLAN de redes de al menos 100 Mbps

Tabla 1: IEEE 802.11 de un Vistazo

Figura 1: Airsnort es capaz de romper encriptaciones WEP tras rebuscaren el suficiente número de paquetes.

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Específicamente, son “802.11b+” conuna velocidad de 22 Mbps, modos 108Mbps para IEEE 802.11 (“Turbo Mode”) y802.11g (“Super G”, “Extreme G”). Lamayoría de los valores de transferenciaprometidos por estos sistemas solo seobtienen utilizando equipo del mismofabricante y la misma gama.

WLAN 2006: 802.11nLa próxima generación de WLAN esperaofrecer valores de transmisión de datosmás altos, con el comité IEEE 802.11 tra-bajando en un borrador del estándar confabricantes de chips WLAN .

Agere ya ha producido un chip parademostrar como funciona la tecnología.El prototipo usa métodos simples paraacelerar la tecnología 802.11 existentehasta velocidades de 162 Mbps. El sis-tema usa tres antenas de transmisión/recepción para incrementar el valor detransferencia usando MultiplexadoOrtogonal de División de Frecuencia(OFDM), definido por 11a para propor-cionar separaciones limpias entre losdistintos portadores de la misma bandade frecuencias. Este truco, llamadoMIMO (Entrada Múltiple / Salida Múlti-ple), permite que el rendimiento seincremente en función del número deantenas usadas según indica Agere. Elnuevo estándar 802.11n, cuyo lanza-

miento esta programado para 2006,debería conseguir valores de transferen-cia de al menos 100 Mbps usando latecnología MIMO. Esto es lo único quepodemos decir con seguridad respecto alsucesor de las actuales redes inalámbri-cas. Dos empresas está compitiendo enel área del protocolo del futuro, el están-dar 802.11n.

Los partidarios TGn Sync [4] (la abre-viación significa Grupo de Tarea ySincronización) incluye Agere y otrossocios principales como Atheros, Intel,Sony o Philips. El grupo intenta usarcanales de 40 MHz en la banda de 5 GHz,y, según Agere, esto les pondrá en una posi-ción que les permitirá soportar un valor detransmisión de red de hasta 500 Mbps.

La tendencia WWiSE (“Espectro deEficacia Mundial”) [5] apoya un protoco-los más conservador con canales de 20MHz en la banda 2.4 GHz. Sus miembrosmás conocidos son Broadcom, Conexant,Texas Instruments, Airgo y STMicroelec-tronics la tendencia WwiSE prometecompatibilidad de sistemas anteriorescon b/g y ofrece un uso más conservadorde los recursos de las frecuencias, si bienno soporta valores de transmisiónextremadamente rápidos.

ConclusiónEl agotado y conocido estándar 802.11baún no ha llegado al final de su vida útila pesar de la competencia de sus suce-sores de 54 Mbps. La versatilidad y losbajos precios hacen de 802.11b una tec-nología ideal para principiantes. Sinuestros requerimientos de ancho debanda son moderados y podemos pasarsin soporte multimedia, 802.11b es aúnuna buena opción.

802.11g es el sucesor específico para elmercado de la pequeña oficina y tiene laventaja de ser compatible hacia abajo.

Como contraste, los WLANs 802.11a/hson las mejores para grandes redes congrandes números de usuarios. ■

Los denominados productos Dual-Band/Triple-Mode (Banda Doble/ModoTriple) nos pueden ayudar a evitar pro-blemas de compatibilidad desde elprincipio. Estos sistemas soportan opera-ciones en los anchos de banda 2.4 y 5GHz y las tres tecnologías básicas: 11a,11b, y 11g. Desde el punto de vista de latecnología de radio, no hay obstáculosde interpolarización con cualquier otrocomponente WLAN. Lo malo es queestos dispositivos son mucho más caros.

La alianza Wi-Fi ha introducido la eti-queta “Certificado Wi-Fi” para garantizarinteroperaciones sin problemas entre lossistemas LAN de distintos fabricantes. Serequiere a los productos que demuestrensu conformidad con los estándaresactuales pasando unas extensas pruebaspara demostrar su interoperatibilidadcon dispositivos de otros fabricantesantes de que se les de el sello deaprobación. La alianza Wi-Fi asigna ellogo del certificado a sistemas 2.4 GHzcon velocidades de 11 y 54 Mbps y a sis-temas de 54 Mbps 5 GHz para WPA,WPA2 yWMM. WMM significa Wi-FiMultimedia e indica conformidad con802.11e.

Chipsets específicos y tecnologías detransmisión no estandarizadas con tasasde datos más altas fallaron estrepitosa-mente en su apuesta de compatibilidad.

[1] Bluetooth: http://www.bluetooth.com/

[2] WEPCrack:http://wepcrack.sourceforge.net/,AirSnort:http://airsnort.shmoo.com/

[3] Alianza Wi-Fi: http://www.wi-fi.net/

[4] Propuesta TGn Sync: http://tgnsync.org/

[5] Alicanza WWiSE: http://www.wwise.org/

RECURSOS

Figura 3: Algunos fabricantes ya han empezado a ofrecer sistemas “Pre-N” basados en el principioMIMO. El router Belkin que se muestra, ofrece un valor de transferencia superior a 300 Mbps en labanda 2.4 GHz.

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