Red inalámbrica

Las redes inalámbricas (en inglés wireless network) son aquellas que se comunican por un medio de transmisión no guiado (sin cables) mediante ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción se realiza a través de antenas.

Tienen ventajas como la rápida instalación de la red sin la necesidad de usar cableado, permiten la movilidad y tienen menos costos de mantenimiento que una red convencional.

Redes inalambricas.

Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en esta década es la de poder comunicar computadoras mediante tecnología inalámbrica. La conexión de computadoras mediante Ondas de Radio o Luz Infrarroja, actualmente está siendo ampliamente investigado. Las Redes Inalámbricas facilitan la operación en lugares donde la computadora no puede permanecer en un solo lugar, como en almacenes o en oficinas que se encuentren en varios pisos.

También es útil para hacer posibles sistemas basados en plumas. Pero la realidad es que esta tecnología está todavía en pañales y se deben de resolver varios obstáculos técnicos y de regulación antes de que las redes inalámbricas sean utilizadas de una manera general en los sistemas de cómputo de la actualidad.

No se espera que las redes inalámbricas lleguen a remplazar a las redes cableadas. Estas ofrecen velocidades de transmisión mayores que las logradas con la tecnología inalámbrica. Mientras

que las redes inalámbricas actuales ofrecen velocidades de 2 Mbps, las redes cableadas ofrecen velocidades de 10 Mbps y se espera que alcancen velocidades de hasta 100 Mbps. Los sistemas de Cable de Fibra Optica logran velocidades aún mayores, y pensando futuristamente se espera que las redes inalámbricas alcancen velocidades de solo 10 Mbps.

Sin embargo se pueden mezclar las redes cableadas y las inalámbricas, y de esta manera generar una "Red Híbrida" y poder resolver los últimos metros hacia la estación. Se puede considerar que el sistema cableado sea la parte principal y la inalámbrica le proporcione movilidad adicional al equipo y el operador se pueda desplazar con facilidad dentro de un almacén o una oficina. Existen dos amplias categorías de Redes Inalámbricas:

De Larga Distancia.- Estas son utilizadas para transmitir la información en espacios que pueden variar desde una misma ciudad o hasta varios países circunvecinos (mejor conocido como Redes de Area Metropolitana MAN); sus velocidades de transmisión son relativamente bajas, de 4.8 a 19.2 Kbps.

De Corta Distancia.- Estas son utilizadas principalmente en redes corporativas cuyas oficinas se encuentran en uno o varios edificios que no se encuentran muy retirados entre si, con velocidades del orden de 280 Kbps hasta los 2 Mbps.

Existen dos tipos de redes de larga distancia: Redes de Conmutación de Paquetes (públicas y privadas) y Redes Telefónicas Celulares. Estas últimas son un medio para transmitir información

de alto precio. Debido a que los módems celulares actualmente son más caros y delicados que los convencionales, ya que requieren circuiteria especial, que permite mantener la pérdida de señal cuando el circuito se alterna entre una célula y otra. Esta pérdida de señal no es problema para la comunicación de voz debido a que el retraso en la conmutación dura unos cuantos cientos de milisegundos, lo cual no se nota, pero en la transmisión de información puede hacer estragos. Otras desventajas de la transmisión celular son:

La carga de los teléfonos se termina fácilmente.

La transmisión celular se intercepta fácilmente (factor importante en lo relacionado con la seguridad).

Las velocidades de transmisión son bajas.

Todas estas desventajas hacen que la comunicación celular se utilice poco, o únicamente para archivos muy pequeños como cartas, planos, etc.. Pero se espera que con los avances en la compresión de datos, seguridad y algoritmos de verificación de errores se permita que las redes celulares sean una opción redituable en algunas situaciones.

La otra opción que existe en redes de larga distancia son las denominadas: Red Pública De Conmutación De Paquetes Por Radio. Estas redes no tienen problemas de pérdida de señal debido a que su arquitectura está diseñada para soportar paquetes de datos en lugar de comunicaciones de voz. Las redes privadas de conmutación de paquetes utilizan la misma tecnología que las públicas, pero bajo bandas de radio frecuencia

restringidas por la propia organización de sus sistemas de cómputo.

Ventajas de las redes inalámbricas:* No existen cables físicos (no hay cables que se enreden).* Suelen ser más baratas.* Permiten gran movilidad dentro del alcance de la red (las redes hogareñas inalámbricas suelen tener hasta 100 metros de la base transmisora).* Suelen instalarse más fácilmente.

Desventajas de las redes inalámbricas.* Todavía no hay estudios certeros sobre la peligrosidad (o no) de las radiaciones utilizadas en las redes inalámbricas.* Pueden llegar a ser más inseguras, ya que cualquiera cerca podría acceder a la red inalámbrica. De todas maneras, se les puede agregar la suficiente seguridad como para que sea difícil hackearlas.

Tarjetas de Red

El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas que viajan por el cable o las ondas de radio en una señal que pueda interpretar el ordenador.

Estos adaptadores son unas tarjetas PCI que se conectan en las ranuras de expansión de nuestro ordenador. En el caso de ordenadores portátiles estas tarjetas vienen en formato PCMCIA. En algunos ordenadores modernos, tanto de sobremesa como portátiles, estas tarjetas ya vienen integradas en la placa base.

Adaptador de red es el nombre genérico que reciben los dispositivos encargados de realizar dicha conversión. Esto significa que estos adaptadores pueden ser tanto Ethernet, como Wireless, así como de otros tipos como fibra óptica, coaxial, etc. También las velocidades disponibles varían según el tipo de adaptador, estas pueden ser en Ethernet de 10, 100 ó 1000 Mbps, y en los inalámbricos de 11 ó 55 Mbps.

Características

Según el rango de frecuencias utilizado para transmitir, el medio de transmisión pueden ser las ondas de radio, las microondas terrestres o por satélite, y los infrarrojos, por ejemplo. Dependiendo del medio, la red inalámbrica tendrá unas características u otras:

Ondas de radio: las ondas electromagnéticas son omnidireccionales, así que no son necesarias las antenas parabólicas. La transmisión no es sensible a las atenuaciones producidas por la lluvia ya que se opera en frecuencias no demasiado elevadas. En este rango se encuentran las bandas desde la ELF que va de 3 a 30 Hz, hasta la banda UHF que va de los 300 a los 3000 MHz, es decir, comprende el espectro radioelectrico de 30 - 3000000 Hz. Microondas terrestres: se utilizan antenas parabólicas con un diámetro aproximado de unos tres metros. Tienen una cobertura de kilómetros, pero con el inconveniente de que el emisor y el receptor deben estar perfectamente alineados. Por eso, se acostumbran a utilizar en enlaces punto a punto en distancias cortas. En

este caso, la atenuación producida por la lluvia es más importante ya que se opera a una frecuencia más elevada. Las microondas comprenden las frecuencias desde 1 hasta 300 GHz. Microondas por satélite: se hacen enlaces entre dos o más estaciones terrestres que se denominan estaciones base. El satélite recibe la señal (denominada señal ascendente) en una banda de frecuencia, la amplifica y la retransmite en otra banda (señal descendente). Cada satélite opera en unas bandas concretas. Las fronteras frecuenciales de las microondas, tanto terrestres como por satélite, con los infrarrojos y las ondas de radio de alta frecuencia se mezclan bastante, así que pueden haber interferencias con las comunicaciones en determinadas frecuencias. Infrarrojos: se enlazan transmisores y receptores que modulan la luz infrarroja no coherente. Deben estar alineados directamente o con una reflexión en una superficie. No pueden atravesar las paredes. Los infrarrojos van desde 300 GHz hasta 384 THz.

AplicacionesLas bandas más importantes con aplicaciones inalámbricas, del rango de frecuencias que abarcan las ondas de radio, son la VLF (comunicaciones en navegación y submarinos), LF (radio AM de onda larga), MF (radio AM de onda media), HF (radio AM de onda corta), VHF (radio FM y TV), UHF (TV). Mediante las microondas terrestres, existen diferentes aplicaciones basadas en protocolos como Bluetooth o ZigBee para interconectar ordenadores portátiles, PDAs, teléfonos u otros

aparatos. También se utilizan las microondas para comunicaciones con radares (detección de velocidad o otras características de objetos remotos) y para la televisión digital terrestre. Las microondas por satélite se usan para la difusión de televisión por satélite, transmisión telefónica a larga distancia y en redes privadas, por ejemplo. Los infrarrojos tienen aplicaciones como la comunicación a corta distancia de los ordenadores con sus periféricos. También se utilizan para mandos a distancia, ya que así no interfieren con otras señales electromagnéticas, por ejemplo la señal de televisión. Uno de los estándares más usados en estas comunicaciones es el IrDA (Infrared Data Association). Otros usos que tienen los infrarrojos son técnicas como la termografía, la cual permite determinar la temperatura de objetos a distancia.

Redes inalámbricasEn los últimos años las redes de área local inalámbricas (WLAN, Wireless Local Area Network) están ganando mucha popularidad, que se ve acrecentada conforme sus prestaciones aumentan y se descubren nuevas aplicaciones para ellas.

En los últimos años las redes de área local inalámbricas (WLAN, Wireless Local Area

Network)están ganando mucha popularidad, que se ve acrecentada conforme sus prestaciones

aumentan y se descubren nuevas aplicaciones para ellas. Las WLAN permiten asus usuarios acceder a información y recursos en tiempo real sin necesidadde estar físicamente conectados a un determinado lugar. Con las WLANs la red, por sí misma, es móvil y elimina la necesidad deusar cables y establece nuevas aplicaciones añadiendo flexibilidad ala red, y lo más importante incrementa la productividad y eficienciaen las empresas donde está instalada. Un usuario dentro de una red WLANpuede transmitir y recibir voz, datos y vídeo dentro de edificios, entreedificios o campus universitarios e inclusive sobre áreas metropolitanasa velocidades de 11 Mbit/s, o superiores.Pero no solamente encuentran aplicación en las empresas, sino que su extensióna ambientes públicos, en áreas metropolitanas, como medio de accesoa Internet o para cubrir zonas de alta densidad de usuarios (hot spots) en laspróximas redes de tercera generación (3G) se ven como las aplicacionesde más interés durante los próximos añosMuchos de los fabricantes de ordenadores y equipos de comunicaciones como son los PDAs (Personal Digital Assistants),módems, terminales de punto de venta y otros dispositivos estánintroduciendo aplicaciones soportadas en las comunicaciones inalámbricas.Las nuevas posibilidades que ofrecen las WLANs son: permitir una fácil incorporación

de nuevos usuarios a la red, ofrecer una alternativa de bajo costo a los sistemascableados, además de la posibilidad para acceder a cualquier base dedatos o cualquier aplicación localizada dentro de la red.

Ventajas y DesventajasLas principales ventajas que presentan las redes de este tipo son su libertad de movimientos, sencillez en la reubicación de terminales y la rapidez consecuente de instalación. La solución inalámbrica resuelve la instalación de una red en aquellos lugares donde el cableado resulta inviable, por ejemplo en edificios históricos o en grandes naves industriales, donde la realización de canaletas para cableado podría dificultar el paso de transportes, así como en situaciones que impliquen una gran movilidad de los terminales del usuario o la necesidad de disponer de vías alternativas por motivos de seguridad.

Los inconvenientes que tienen las redes de este tipo se derivan fundamentalmente de encontrarnos en un periodo transitorio de introducción, donde faltan estándares, hay dudas que algunos sistemas pueden llegar a afectar a la salud de los usuarios, no está clara la obtención de licencias para las que utilizan

el espectro radioeléctrico y son muy pocas las que presentan compatibilidad con los estándares de las redes fijas.

Lenta evoluciónA pesar de su importancia, desde un punto de vista tecnológico y estratégico (el paso de la telefonía móvil a la computación móvil, las perspectivas de un multimedia móvil o la banda ancha en el contexto móvil), el mercado de WLAN ha evolucionado muy lentamente, sin obedecer a las expectativas generadas en los últimos años, que hablaban de importantes crecimientos de negocio. Esto se ha debido, entre otros motivos, a los propios problemas que siempre conlleva el nacimiento de una tecnología: los desequilibrios entre la oferta y la demanda y la debilidad del modelo de relaciones, asociado, los problemas de excelencia de la propia tecnología (las prestaciones de los productos o servicios), los precios, normalmente elevados, y la ausencia de normas.

Sin embargo, parece que ahora el panorama podría cambiar realmente. Se finalizaron los trabajos relativos a la norma IEEE 802.11 para redes locales inalámbricas, con lo cual se tiene ya una norma que introduce un factor de

estabilidad e interoperatividad. En este sentido es de presumir que la actitud de espera mantenida por la industria hasta ahora respecto a estas tecnologías, que genera un retraimiento general tanto de la oferta como de la demanda, quedará considerablemente debilitada. Además, la existencia de una normativa coherente constituye un factor importante para su desarrollo debido a la gran cantidad de técnicas, tecnologías y normas existentes en el ámbito de las comunicaciones móviles y la consiguiente complejidad inherente a la universalidad en las comunicaciones. En este contexto, la norma ayuda a la tecnología a encontrar su posición en el mercado, pues se trata de tecnologías fuertemente sensibles a la estandarización y la regulación.La norma recientemente publicada IEEE 802.11 no está exenta de cierta polémica. Algunos sectores argumentan que el enfoque de esta norma limita las prestaciones y las posibilidades de mejora de la tecnología, limitaciones que impiden la generación de soluciones potentes en ancho de banda como el soporte a multiaplicaciones concurrentes.Otros argumentos se refieren a la ausencia de esquemas de modulación avanzados como QAM (Quadrature Amplitude Modulation) o a problemas de interoperatividad entre sistemas basados en esquemas DS (Direct Sequence) y en FH (Frequency Hopping). En cualquier caso, es realmente previsible una mejora notable de las prestaciones y de los precios, lo que unido a actuaciones como las del recientemente constituido Wireless LAN Interoperability Forum para promover y ayudar

a verificar y certificar la inter-operatividad de productos, ha generado predicciones en torno a crecimientos anuales del 45 por ciento, hasta alcanzar 500 millones de dólares en el año 2000. De todas formas, lo que sí es indudable es que el mercado WLAN, aunque con sus propias peculiaridades, va a seguir la misma línea que el mercado de las comunicaciones móviles en general, fundamentalmente porque se tiende a la unificación de los sistemas para obtener un sistema universal en el que la WLAN es un importante eslabón. En este sentido se puede decir que, en términos generales, se espera un crecimiento más bien importante para las comunicaciones móviles o "wireless", desde un punto de vista global para los próximos cinco años. La situación frente al cable se puede estimar más bien de complemento, apoyo o cooperación que de pura competencia, por lo menos a medio plazo. Esto es debido fundamentalmente a que, desde un punto de vista puramente técnico y de momento, parece difícil conseguir la velocidad/ancho de banda que proporcionan las soluciones basadas en cable. A esto hay que añadir los importantes movimientos que se están produciendo en la industria del cable para hacerse con parcelas importantes de mercado hacia una tecnología multimedia interactiva. Aparece la TV por cable con sus servicios asociados conocidos como la banda ancha residencial que está dando lugar a que se hable ya de las autopistas del cable, un mercado también emergente y, por tanto, no exento de riesgos pero que ofrece perspectivas realmente importantes.

Los esfuerzos en el ámbito de la radiofrecuencia también se orientan a conseguir este multimedia interactivo al que se asociaría, lógicamente, la ventaja inherente a este tipo de comunicaciones es la movilidad. Es interesante citar un proyecto en esta línea, Teledesic, un sistema basado en una constelación de satélites LEO para proporcionar servicios de banda ancha. El hacer un estudio para la predicción de la evolución de estas tecnologías cae, obviamente, fuera del contexto de este informe por su magnitud y complejidad, pero, sin embargo, sí se puede apuntar como una realidad fuera de discusión que la tecnología basada en radiofrecuencia, aunque sea realmente atractiva por el factor de la movilidad asociada, por otra parte es más compleja que la tecnología del cable, porque el entorno en el que se desarrolla la radiofrecuencia, es decir, el espacio libre, es cambiante, sujeto a factores externos al propio sistema de transmisión, vulnerable y, consecuentemente, difícil de predecir y controlar lo que genera un factor de incertidumbre en este contexto que no existe en el cable.

Además la tecnología radio no tiene el "background" histórico del cable, lo que también ayuda a aumentar las dificultades. Sin embargo, la existencia de dificultades no constituye un factor absolutamente decisivo para predecir la evolución de un proyecto o tecnología, sino que estos factores se apoyan más bien en la excelencia de la planificación, estrategia y gestión de los trabajos, así como del equipo humano asociado.

WANUna Red de Área Amplia (Wide Area Network o WAN, del inglés), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería RedIRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible). Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes.Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan continuamente.Normalmente la WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete conmutado. Las redes WAN pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio. Fue la

aparición de los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbricas.Una red de área amplia o WAN (Wide Area Network) se extiende sobre un área geográfica extensa, a veces un país o un continente, y su función fundamental está orientada a la interconexión de redes o equipos terminales que se encuentran ubicados a grandes distancias entre sí. Para ello cuentan con una infraestructura basada en poderosos nodos de conmutación que llevan a cabo la interconexión de dichos elementos, por los que además fluyen un volumen apreciable de información de manera continua. Por esta razón también se dice que las redes WAN tienen carácter público, pues el tráfico de información que por ellas circula proviene de diferentes lugares, siendo usada por numerosos usuarios de diferentes países del mundo para transmitir información de un lugar a otro. A diferencia de las redes LAN (siglas de "local area network", es decir, "red de área local"), la velocidad a la que circulan los datos por las redes WAN suele ser menor que la que se puede alcanzar en las redes LAN. Además, las redes LAN tienen carácter privado, pues su uso está restringido normalmente a los usuarios miembros de una empresa, o institución, para los cuales se diseñó la red.La infraestructura de redes WAN la componen, además de los nodos de conmutación, líneas de transmisión de grandes prestaciones, caracterizadas por sus grandes velocidades y ancho de banda en la mayoría de los casos. Las líneas de transmisión (también llamadas "circuitos", "canales" o "troncales") mueven

información entre los diferentes nodos que componen la red.Los elementos de conmutación también son dispositivos de altas prestaciones, pues deben ser capaces de manejar la cantidad de tráfico que por ellos circula. De manera general, a estos dispositivos les llegan los datos por una línea de entrada, y este debe encargarse de escoger una línea de salida para reenviarlos. A continuación, en la Figura 1, se muestra un esquema general de los que podría ser la estructura de una WAN. En el mismo, cada host está conectada a una red LAN, que a su vez se conecta a uno de los nodos de conmutación de la red WAN. Este nodo debe encargarse de encaminar la información hacia el destino para la que está dirigida.Antes de abordar el siguiente tema, es necesario que quede claro el término conmutación, que pudiéramos definirlo como la manera en que los nodos o elementos de interconexión garantizan la interconexión de dos sistemas finales, para intercambiar información.

Red de área local

Una red de área local, red local o LAN (del inglés Local Area Network) es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 200 metros. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y

aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.

El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.

Evolución

En épocas anteriores a los ordenadores personales, no tenían ningún problema excepto de la retención de datos debido a la SNA de IBM (Arquitectura de Red de Sistemas) fueron diseñadas para unir terminales u ordenadores centrales a sitios remotos con líneas alquiladas. Las primeras LAN fueron creadas a finales de los años 1970 y se solían crear líneas de alta velocidad para conectar grandes ordenadores centrales a un solo lugar. Muchos de los sistemas fiables creados en esta época, como Ethernet y ARCNET, fueron los más populares.

El crecimiento CP/M y DOS basados en el ordenador personal significó que en un lugar físico existieran docenas o incluso cientos de ordenadores. La intención inicial de conectar estos ordenadores fue, generalmente, compartir espacio de disco e impresoras láser, pues eran muy caros en este tiempo. Había muchas expectativas en este tema desde 1983 y la industria informática declaró que el siguiente año sería “El año de las Lan”.

En realidad esta idea fracasó debido a la proliferación de incompatibilidades de la capa física y la implantación del protocolo de red, y la confusión sobre la mejor forma de compartir los recursos. Lo normal es que cada vendedor tuviera tarjeta de red, cableado, protocolo y sistema de operación de red. Con la aparición de Netware

surgió una nueva solución, la cual ofrecía: soporte imparcial para los más de cuarenta tipos existentes de tarjetas, cables y sistemas operativos mucho más sofisticados que los que ofrecían la mayoría de los competidores. Netware dominaba el campo de las Lan de los ordenadores personales desde antes de su introducción en 1983 hasta mediados de los años 1990, cuando Microsoft introdujo Windows NT Advance Server y Windows for Workgroups.

De todos los competidores de Netware, sólo Banyan VINES tenía poder técnico comparable, pero Banyan ganó una base segura. Microsoft y 3Com trabajaron juntos para crear un sistema operativo de red simple el cual estaba formado por la base de 3Com's 3+Share, el Gestor de redes Lan de Microsoft y el Servidor del IBM. Ninguno de estos proyectos fue muy satisfactorio.

Ventajas

En una empresa suelen existir muchos ordenadores, los cuales necesitan de su propia impresora para imprimir informes (redundancia de hardware), los datos almacenados en uno de los equipos es muy probable que sean necesarios en otro de los equipos de la empresa, por lo que será necesario copiarlos en este, pudiéndose producir desfases entre los datos de dos usuarios, la ocupación de los recursos de almacenamiento en disco se multiplican (redundancia de datos), los ordenadores que trabajen con los mismos datos tendrán que tener los mismos programas para manejar dichos datos (redundancia de software), etc.

La solución a estos problemas se llama red de área local, esta permite compartir bases de datos (se

elimina la redundancia de datos), programas (se elimina la redundancia de software) y periféricos como puede ser un módem, una tarjeta RDSI, una impresora, etc. (se elimina la redundancia de hardware); poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como pueden ser el correo electrónico y el Chat. Nos permite realizar un proceso distribuido, es decir, las tareas se pueden repartir en distintos nodos y nos permite la integración de los procesos y datos de cada uno de los usuarios en un sistema de trabajo corporativo. Tener la posibilidad de centralizar información o procedimientos facilita la administración y la gestión de los equipos.

Además una red de área local conlleva un importante ahorro, tanto de tiempo, ya que se logra gestión de la información y del trabajo, como de dinero, ya que no es preciso comprar muchos periféricos, se consume menos papel, y en una conexión a Internet se puede utilizar una única conexión telefónica o de banda ancha compartida por varios ordenadores conectados en red.

Características importantes

Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.

Cableado específico instalado normalmente a propósito.

Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.

Extensión máxima no superior a 3 km (una FDDI puede llegar a 200 km)

Uso de un medio de comunicación privado

La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica)

La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software

Gran variedad y número de dispositivos conectados

Posibilidad de conexión con otras redes

Limitante de 100 m.