Post on 05-Jan-2016
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Diseño de redes WIFI
Fuente: http://www.telequismo.com/2013/11/diseno-wifi.html
Profesora: Nelwi Báez
¿Qué hacer?
¿Qué debo considerar?
¿Qué equipos comprar?
Nota:
• Existen algunas metodologías que nos pueden guiar en el proceso de diseño, les anexo algunas para su análisis.
• Haciendo hincapié que cada uno de uds. puede estar de acuerdo o no con los autores, solo es una guía para el diseño.
METODOLOGIAS
Top-Down Network Design• Es una metodología que propone cuatro Fases, para el
diseño de redes
I. Fase1: Análisis de Negocios Objetivos y limitaciones II. Fase2: Diseño Lógico III. Fase3: Diseño Físico IV. Fase4: Pruebas, Optimización y Documentación de la red
METODOLOGÍA DEL DESARROLLO CON CISCO
Cisco, el mayor fabricante de equipos de red, describe las múltiples fases por las una red atraviesa utilizando el llamado ciclo de vida de redes PDIOO (Planificación –Diseño –Implementación –Operación –Optimización).• Fase de planificación: los requerimientos detallados de red son identificados y la red existente es revisada.• Fase de diseño: la red es diseñada de acuerdo a los requerimientos iniciales y datos adicionales recogidos durante el análisis de la red existente. El diseño es refinado con el cliente.• Fase de implementación: la red es construida de acuerdo al diseño aprobado• Fase de operación: la red es puesta en operación y es monitoreada. Esta fase es la prueba máxima del diseño.• Fase de optimización: durante esta fase, los errores son detectados y corregidos, sea antes que los problemas surjan o, si no se encuentran problemas, después de que ocurra una falla. Si existen demasiados problemas, puede ser necesario rediseñar la red.
METODOLOGIA ELABORADA POR JAMES McCABE• FASE I. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL.• FASE II. DETERMINACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS• FASE III. ANÁLISIS DE LAS NECESIDADES DEL SISTEMA• FASE IV. CONSTRUCCIÓN
El adecuado diseño de una red WiFi se compone básicamente de 5 fases:
Toma de datos
Revisión de las instalaciones
Elección del equipamiento
Diseño preliminar
Diseño definitivo
Otra tomada del blog de un experto, el link aparece en la primera diapositiva de esta presentación, la cual recomienda lo siguiente:
TOMA DE DATOS
La toma de datos es una de las fases fundamentales a la hora de comenzar el diseño de una red WiFi. Si durante esta fase no se recaba la información necesaria o se dan
por buenos datos incorrectos el resto de fases irán creciendo sobre una base inadecuada. Es por ello que si queremos que el diseño de red satisfaga las
necesidades de nuestro cliente es fundamental que llevemos a cabo una adecuada toma de datos que nos permita conocer las necesidades y requerimientos de su
futura red inalámbrica.
Para ello en primer lugar habría que definir el tipo de servicios que se tiene previsto para la red. No es lo mismo preparar un diseño de red para una red WiFi que ofrezca acceso a internet a invitados que para una red que tenga que soportar VoIP, video y aplicaciones corporativas.
Cada servicio tiene sus propios requerimientos y obligará a aplicar unas políticas de QoS diferentes pero sobre todo afectarán a la hora de adoptar un modelo de diseño u otro
Por otro lado es sumamente importante conocer qué política de acceso quiere aplicar el cliente a su red.
¿Va a ser una red únicamente pensada para accesos desde PC o portátiles o debe considerarse también el acceso desde tablets y smartphones?
La elección de una u otra política de acceso afectará en gran medida a la densidad de puntos de acceso necesaria ya que un mismo equipo deberá soportar más o menos sesiones en función de la política de BYOD que tenga cada cliente.
Otro aspecto importante a tener en cuenta es la ubicación y características del equipamiento que conformará la red WiFi junto con los puntos de acceso.
Es decir el cliente debe indicarnos la ubicación de la electrónica de red que dotará de conexión a los equipos y la disponibilidad o no en los mismos de los mecanismos de alimentación que pudieran afectar al despliegue de la red WiFi
Por último dentro de la toma de datos es importante que el cliente facilite planos o diagramas de las superficies objeto de
cobertura de la red. Los mismos nos permitirán llevar a cabo un estudio
previo y nos facilitarán valiosa información de cara a la toma de
medidas y previsiones de cobertura teóricas.
REVISIÓN DE LAS INSTALACIONES
Antes de acometer el diseño de cualquier red inalámbrica es sumamente aconsejable llevar a cabo una visita a las instalaciones en las que se prevé llevar a cabo la instalación de los diferentes equipos. Esta visita servirá para delimitar varios factores de suma importancia en el diseño de la red.
Por un lado nos servirá para definir el tipo de
instalación del punto de acceso que requerirá
cada zona.
En función de los resultados de la inspección podrá elegirse entre llevar
a cabo el montaje en pared, sobre techo,
apoyándonos en soportes verticales, entre otros. Tales circunstancia que
difícilmente pueden evaluarse gracias a la
información recogida en los planos.
Por otro lado la visita permitirá determinar la forma óptima en la que puede llevarse a cabo el cableado hasta cada punto de acceso. Esto no significa que tengamos que seleccionar en esta visita dónde van a ir ubicados los puntos de acceso, pero si nos permitirá conocer si el tendido del cableado necesario transcurrirá por falso techo, canaleta, tubo rígido o cualquier otro medio de canalización en cada posible ubicación de los puntos de acceso.
Por última esta inspección de las instalaciones ayudará a determinar la posible existencia de elementos degradantes de la señal, tales como:• Muros, • Ventanas o• Cualquier otro elemento que no pueda ser
identificado a través de los planos. Es difícil contar con planos en los que se indique
el material concreto de cada elemento que pueda afectar al rendimiento de la red.
Como referencia se presenta una tabla en la que se recoge cómo afectan algunos de los elementos que podemos encontrarnos en cualquier diseño de interior para una red WiFi:
ELECCIÓN DEL EQUIPAMIENTO
Luego de revisar las instalaciones en las que se acometerá la instalación y conocer los servicios y necesidades del cliente es el momento de elegir el equipamiento que vamos a emplear para cubrir las necesidades del proyecto. Para ello determinaremos básicamente tres parámetros:
TIPO DE ANTENA
En función de las necesidades concretas de cada emplazamiento a cubrir
determinaremos si las características de las antenas integradas de los equipos
pueden satisfacer nuestros requerimientos.
Por norma general se trata de antenas omnidireccionales cuya ganancia varía entre los diferentes modelos y fabricantes del mercado
pero que permite cubrir la inmensa mayoría de escenarios que nos podamos encontrar.
http://www.34t.com/unique/WiFiAntenas.asp
En el caso de que una ubicación requiera de una radiación más específica que la asociada a una antena omnidireccional deberá estudiarse el tipo de antena necesaria para cubrir las necesidades de la misma.
No hay que olvidar en este caso tener en cuenta el posible impacto visual que las antenas externas pueden provocar y poner en preaviso al cliente para evitar que dicha circunstancia de al contraste con el diseño de la red.
En el caso de que sea totalmente necesario el uso de antenas externas existen varias alternativas para minimizar el impacto visual de los equipos.
TIPO DE RADIO
De cara a elegir la tecnología radio más adecuada para el cliente
deberemos analizar sus necesidades de concurrencia y capacidad. En la actualidad el estándar de acceso no ofrece demasiadas dudas siendo el
802.11n el más empleado por madurez y rendimiento.
Si fuese necesario podría plantearse un diseño de la red
basado en 802.11ac dado que la gran mayoría de fabricantes ya
cuentan con equipos con soporte para esta tecnología pero pocas redes presentan requerimientos
suficientes como para justificar este cambio.
Tabla comparativa
Al margen del estándar de acceso se deberá tener en cuenta el número de radios
necesario para cubrir las necesidades de la red. Aunque sólo fuera por una mera
cuestión de escalabilidad es aconsejable apostar por equipos con doble radio (2.4 / 5
GHz) dado que el poco sobrecoste frente a equipos monoradio justifica de sobra la
inversión con miras al futuro.
Al margen de la decisión acerca del empleo de radios duales también es necesario decidir acerca del número de radios
necesarias. Cada una de las bandas puede disponer de una, dos o tres radios y la
elección de una cantidad u otra permitirá incrementar el número de sesiones
concurrentes a soportar por un punto de acceso..
Como premisa básica de diseño suele tomarse unos 50-60 usuarios máximos por radio, en base a ese umbral se deben realizar los cálculos de radios que se necesiten para la red.
2,4 GHz 5,4 GHz
SMARTPHONES
iPhone 4S Sí No
Samsung Galaxy S2 Sí Sí
HTC Desire Sí No
Sony Ericsson Xperia U Sí No
Blackberry Curve 9320 Sí No
TABLETS
iPad Sí Sí
Samsung Galaxy Tab Sí Sí
Sony Tablet S Sí Sí
Microsoft Surface Sí Sí
Google Nexus Sí Sí
Para ello se muestra una tabla con alguno de los principales terminales de acceso a la red y las posibilidades de conexión que
permiten.
Como puede apreciarse son los smartphones los que más limitaciones de conectividad presentan
por lo que debe intentar contar con la banda de 2.4 GHz para el uso de este tipo de terminales.
Una vez decidido el equipamiento óptimo para el despliegue de la red es momento de realizar un estudio preliminar en el que se decida la ubicación de los puntos de acceso y la parametrización que haremos de los mismos.
Llegados a este punto y antes de ponernos a colocar puntos de acceso por los planos, tenemos que tener en cuenta que este diseño preliminar deberá adecuarse a las necesidades propias del cliente buscando en función de sus requisitos maximizar ciertos parámetros de la red. Para ello habitualmente se hace uso de alguno de los siguientes modelos de diseño.
DISEÑO PRELIMINAR
DISEÑO BASADO EN COBERTURA
Este modelo de diseño se centra en maximizar los niveles de cobertura, intentando cubrir con un equipo el máximo área de cobertura posible.
Se trata de algo habitual en redes en las que la capacidad no es una prioridad. En el caso de que apostemos por este modelo debemos contemplar una separación entre dispositivos de entre 30 y 60 metros dependiendo si nos encontramos en espacios más o menos diáfanos (a espacios más diáfanos distancias mayores).
En este caso la potencia de los equipos puede fijarse en valores más altos (entre el 60 y 90%) para intentar alcanzar zonas
lo más extensas posibles llevando siempre un control para minimizar las
interferencias que podamos provocar en los equipos vecinos.
Este modelo de diseño es cada vez menos habitual, pero puede ser
interesante en determinados escenarios.
DISEÑO BASADO EN CAPACIDAD
El constante crecimiento del número de dispositivos
conectados a la red así como el tipo de tráfico requerido (vídeo,voz y datos) obliga a contemplar un modelo de diseño que ofrezca mejor capacidad y número de
sesiones concurrentes que el diseño basado en cobertura que hemos comentado con
anterioridad; se trata de llevar a cabo un diseño basado en
capacidad.
Para ello tendremos que hacer uso de una mayor densidad de puntos de
acceso aunque ello conlleve hacer uso
de celdas más pequeñas.
Este nuevo enfoque para las celdas requerirá un ajuste de la potencia
transmitida para evitar interferencias con el
resto de la red pero la pérdida de cobertura
resultará en unos resultados de capacidad
muy superiores.
En este caso se aconseja que la distancia entre los puntos de
acceso se ajuste entre 15 y 20 m y que la potencia de los equipos
no se fije en valores excesivamente altos para evitar
las interferencias entre los diferentes sistemas radiantes.
Suele considerarse como valores adecuados para este tipo de
diseños potencias entre el 25 y el 60% dependiendo de las condiciones de cada celda
concreta.
Una vez determinado el modelo de diseño de red planteado la
siguiente fase es definir la ubicación de los equipos y
analizar si los niveles de cobertura previstos con dicha
ubicación cubren los requisitos del cliente.
Diseño basado en cobertura (izquierda) frente a diseño basado en capacidad (derecha)
Para la determinación de las ubicaciones óptimas es aconsejable seguir ciertos consejos que ayudarán a obtener el máximo rendimiento de nuestra red con la inversión más ajustada posible.
Por ejemplo: En el ámbito de un proyecto de red WiFi es habitual encontrarse con el diseño de un entorno en el que se deban cubrir diferentes plantas. En este caso se debe intentar no hacer coincidir en el plano vertical la ubicación de los diferentes equipos dado que por un lado provocaríamos interferencias entre los equipos y por otro no optimizaríamos los niveles de cobertura de la red. Los mecanismos de control automático de potencia disponibles en la mayoría de equipamiento WiFi profesional en el caso de detectar altos niveles de interferencia actuarían reduciendo la potencia de transmisión de los equipos con la consecuente pérdida de cobertura que ello conlleva.
Diseño multiplanta mal planteado
Si por el contrario ubicamos en diferentes planos los equipos evitaremos esta circunstancia y permitiremos que los equipos transmitan con unos niveles de potencia superior con la consecuente optimización de su área de cobertura.
Diseño multiplanta optimizado
Otro de los escenarios habituales que puede encontrarse en despliegues de redes WiFi es aquel que contempla una estructura con pasillos y zonas de cobertura a ambos lados del pasillo.
Se trata de una estructura típica en hoteles y centros educativos, escenarios potenciales de uso de redes WiFi.
En este caso en muchas ocasiones se hace uso del pasillo para la ubicación de los equipos y desde allí ofrecer cobertura a las instalaciones ubicadas a ambos lados del pasillo.
Este acercamiento puede ser adecuado para ciertos entornos, pero en muchas ocasiones puede no serlo por no cubrir adecuadamente la totalidad del área de interés y por las interferencias que provocarían entre sí los equipos al encontrarse ubicados en zonas con línea de vista entre los mismos.
Diseño en pasillo mal planteado
Diseño en pasillo optimizado
Teniendo en cuenta todas estas consideraciones y tras determinar la ubicación óptima de los equipos
debe evaluarse la idoneidad de dicha ubicación para cubrir las necesidades del proyecto.
Para llevar a cabo los cálculos necesarios existen numerosas herramientas software tanto genéricas como
propias de cada fabricante que ofrecen una parametrización de los equipos susceptibles de ser empleados y permiten la
importación de los planos y esquemas disponibles de las instalaciones del cliente.
A continuación se recogen algunas de las principales herramientas empleadas para este
tipo de estudios:
Aruba VisualRF
Airmagnet Survey
Ekahau Site Survey
Motorola LAN Planner
Juniper Ring Master
Con cualquiera de estas herramientas pueden obtenerse informes con un detalle de la ubicación y parametrización de los equipos. En general, si se han seguido las diferentes premisas recogidas en estas mejores prácticas, los resultados obtenidos sirven perfectamente como punto de partida para llevar a cabo la instalación y puesta en marcha de la red.
Ver ejemplo de reporte
Hacer click para ver
Adicional:
Radio Mobile; es un programa de simulación de radio propagación gratuito desarrollado por Roger Coudé para predecir el comportamiento de sistemas de radio, simular radioenlaces y representar el área de cobertura de una red de radiocomunicaciones, entre otras funciones.
DISEÑO DEFINITIVO
Por último tomando como base el diseño preliminar es necesario
confirmar que el mismo cubrirá las necesidades del cliente, para lo que se debe llevar a cabo un site survey de la
red planteada.
Esta fase, fundamental en proyectos de este tipo, es muchas veces eliminada de
los proyectos por cuestiones presupuestarias tomando como diseño
definitivo el definido durante la fase preliminar provocando en ocasiones
resultados que no cubren las necesidades definidas por el cliente.
La realización de estos estudios tiene por objetivo llevar a cabo una simulación real del rendimiento que tendría la red planteada en la fase de diseño preliminar.
Para ello deberemos hacer uso de puntos de acceso como los contemplados en el diseño preliminar (o con características análogas) y ubicarlos de forma temporal en las ubicaciones definidas en el diseño preliminar.
Para ello podemos usar elementos como trípodes, mástiles o soportes de micrófono o directamente si no conlleva demasiada complicación podremos fijar los equipos al techo o pared.
Una vez ubicados los equipos se hará uso de un software específico como Airmagnet Survey o Ekahau Site Survey que permiten tomar una serie de medidas de radiación que a posteriori permitirán componer un
mapa de calor.
Como es obvio es importante que el equipo donde se vaya a hacer uso del software disponga de la tarjeta de red necesaria
(doble radio, 802.11n,…) y que la misma esté incluida en la lista de tarjetas
compatibles facilitada por el fabricante del software.
Gracias al mapa de calor generado se podrá
determinar el rendimiento esperado de la red con una fidelidad muy superior a la que se puede extraer de un estudio preliminar basado en la información recogida
en los planos.
En el caso de que se detecte que las ubicaciones
propuestas en el diseño preliminar no cubren las
necesidades del proyecto, en esta fase se deben
acometer las modificaciones de diseño necesarias para
ofrecer los niveles requeridos.
Como se habrá podido comprobar el diseño de una red WiFi es un proceso que requiere de personal y
herramientas especializadas. Esto unido al tiempo de vida habitual de estas redes (7-10 años) justifica el
hecho de confiar su gestión a personal con la cualificación y experiencia necesaria para llevarlo a
cabo.
Luego de tener la red funcionando existen software que permiten
monitorear su desempeño
Ing. Albino Goncalves
SOFTWARE PARA REDESWI-FI
Nota: Esta información es del blog del prof. Albino Goncalves y la data que muestra es de un trabajo especial de grado del año 2011. Muestra los distintos software para el análisis y monitoreo de redes
Ing. Albino Goncalves
Evaluación Técnica Software Análisis Redes Wi-Fi
Nombre de
Software
Netstumbler
0.4.0
Vistumbler
10.1
Inssider 2.0 Wireless
Mon 3.1
NetSurveyor
2.0.9350.0
NetSurveyor
Pro 1.0.9650
Xirrus Wifi
Inspector
1.2.0
Wireless
netview
1.30
Homedale
1.15
Wifi
Hopper
1.2
Área de
Uso
Educativa/
Industrial
Educativa/
Industrial
Educativa/
Industrial
Educativa/
Industrial
Educativa/
Industrial
Educativa/
Industrial
Educativa/
Industrial
Doméstica Doméstica Educativa/
Industrial
Tipo de
Licencia
Gratis Gratis
(GPL)
Gratis
(Apache
2.0)
Prueba por
30 días
Gratis Prueba por
10 usos
Gratis Gratis Gratis Prueba
por 15
días
Sistema
Operativo
Windows
2000/XP
Windows
Vista/7
Windows
XP/Vista/7
Windows
XP/Vista/7
Windows
2000/XP/
Vista/7
Windows
XP/Vista/7
Windows
XP/Vista/7
Windows
XP/Vista/7
Windows
XP/Vista/7
Windows
2000/XP
Idioma Inglés Plurilingüe Inglés Inglés Inglés Inglés Inglés Inglés Inglés Inglés
Requiere
instalación
Gráficos de
Intensidad
de Señal
1 Gráfico 2 Gráficos 4 Gráficos 3 Gráficos 6 Gráficos 6 Gráficos 2 GráficosNo tiene
Gráficos1 Gráfico 1 Gráfico
Fuente: Sánchez, Méndez (2011)
Ing. Albino Goncalves
Conexión a
GPS
Exportación
a Google
Earth
Reporte de
los
resultados
Bandas
Soportadas
2,4-5,8
GHz2,4-5,8 GHz 2,4-5,8 GHz 2,4-5,8 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4-5,8 GHz 2,4-5,8 GHz 2,4-5,8 GHz
2,4-5,8
GHz
Detecta
Estándares
de la IEEE
802.11a/
b/g802.11a/b/g/n
802.11a/b/
g/n802.11a/b/g/n 802.11b/g/n 802.11b/g/n
802.11a/b/
g/n802.11a/b/g 802.11a/b/g
802.11a/
b/g
Manual de
Usuario
Manual vía
web
Manual vía
web
Manual vía
web
Manual vía
web
Interfaz
gráfica
Sencilla Poco Intuitiva Sencilla y
Amigable
Poco Intuitiva Sencilla y
amigable
Sencilla y
amigable
Sencilla y
amigable
Muy
Sencilla
Muy
Sencilla
Poco
Intuitiva
Fuente: Sánchez, Méndez (2011)
Evaluación Técnica Software Análisis Redes Wi-Fi
Ing. Albino Goncalves
Permite la
conexión a
Red Wi-Fi
Modo “Demo”
Identificador
de red
MAC Address
Canales de
Transmisión
Tipo de
Seguridad
Valor del nivel
de la Señal
Modulación
Fabricante de
equipo de red
Fuente: Sánchez, Méndez (2011)
Evaluación Técnica Software Análisis Redes Wi-Fi
Ing. Albino Goncalves
Desde el punto de vista técnico se seleccionaron como alternativas más viables los siguientes software: Inssider 2.0, NetSurveyor 2.0.9350.0 y Xirrus Wi-Fi Inspector 1.2.0 debido a que son herramientas fáciles de manejar, con interfaz gráfica muy amigable a la vista del usuario y en cuanto a las variables que analizan se complementan uno con el otro, pero sobre todo que son compatibles con Windows 7.
Fuente: Sánchez, Méndez (2011)
Evaluación Técnica Software Análisis Redes Wi-Fi
Ing. Albino Goncalves
Inssider
Ing. Albino Goncalves
Inssider
Ing. Albino Goncalves
Xirrus
Ing. Albino Goncalves
Xirrus
Ing. Albino Goncalves
Netstumbler
Ing. Albino Goncalves
Netstumbler
WirelessMon 4.0Otro muy utilizado:
WirelessMonVentana principal con MetaGeek Wi-Spy: Esto muestra el nivel de señal es muy alto en el canal 1
WirelessMonEl mapa de la ventana
Luego de analizar cada uno de las características que presenta el cuadro, seleccionen una para la practica a realizar: Haga clik: para mayor informaciónaqui
Les anexo la guía de usuario de Xirrus, en caso de necesitarla