Tipos de redes inalámbricas

Dispositivos inalámbricos en redes

Trate los tres tipos de roles anteriores -Clientes, Puntos de Acceso y Nodos Ad-Hoc- como los bloques de construcción de grandes redes. A continuación se muestran varios ejemplos que demuestran cómo se pueden utilizar los dispositivos configurados para diferentes roles.

Punto de acceso – Red doméstica o de oficina

Las redes inalámbricas utilizadas en su casa u oficina son generalmente una combinación de un router y un punto de acceso inalámbrico (AP).

En el diagrama anterior:

  • 1 representa la conexión a Internet (Opcional – las redes pueden funcionar sin Internet).
  • 2 representa el router que asigna direcciones IP y proporciona un cortafuegos entre la red e Internet.
  • 3 representa el punto de acceso, que proporciona un puente inalámbrico entre el router y los dispositivos de los usuarios.
  • 4 representa los dispositivos de los usuarios, como los ordenadores portátiles, las tabletas y los teléfonos inteligentes.

En muchas redes domésticas, o redes de oficinas pequeñas, el router y el punto de acceso pueden combinarse en un único dispositivo. Suele llamarse simplemente router inalámbrico. También puede tener un puerto DSL, Cable, 3G o 4G para proporcionar la conexión a Internet. En escenarios de grandes oficinas, puede haber varios dispositivos AP repartidos por todo el edificio para proporcionar una cobertura inalámbrica más uniforme, conectados de nuevo al router a través de largos cables Ethernet.

Enlace punto a punto – Conexiones de larga distancia

Las redes inalámbricas pueden utilizarse para conectar edificios o zonas distantes. Suele requerir antenas muy focalizadas -como una antena parabólica- que puedan enviar un haz estrecho en una dirección específica. Esto se discute en Aprenda lo básico de la tecnología inalámbrica – así que vaya allí para obtener más detalles sobre cómo funciona.

Una conexión de larga distancia a menudo se llama un enlace «punto a punto», o «PtP». El nombre describe el concepto: dos puntos están conectados entre sí, y nada más. Esto requiere dos dispositivos inalámbricos: uno configurado como Punto de Acceso; el otro configurado como Cliente. En el siguiente ejemplo, dos dispositivos inalámbricos están configurados para crear un enlace punto a punto.

Enlace punto de acceso y cliente omnidireccional

  • 1 representa ordenadores conectados con cables Ethernet a los dispositivos inalámbricos. Estos ordenadores están conectados entre sí a través del enlace Punto a Punto.
  • 2 representa la configuración del dispositivo inalámbrico como Punto de Acceso.
  • 3 representa la configuración del dispositivo inalámbrico como Cliente, conectado al Punto de Acceso.

Esto podría parecerse a la conexión de edificio a edificio, como se muestra a continuación:

Enlace de Punto de Acceso y Cliente direccional de larga distancia

Aquí tenemos otro ejemplo de enlace punto a punto, pero donde los routers tienen antenas parabólicas para una mayor distancia de enlace.

En el diagrama anterior:

  • 1 representa los ordenadores conectados con cables Ethernet a los dispositivos inalámbricos. Estos ordenadores están conectados entre sí a través del enlace Punto a Punto.
  • 2 representa la configuración del dispositivo inalámbrico como Punto de Acceso.
  • 3 representa las antenas parabólicas que enfocan la señal inalámbrica, permitiendo conexiones a largas distancias.
  • 4 representa la configuración del dispositivo inalámbrico como Cliente, conectado al Punto de Acceso.

Esto podría parecerse a la red que se muestra a continuación, en la que un AP montado en una torre es capaz de conectarse con un dispositivo Cliente en una casa muy lejana, ya que las antenas parabólicas están orientadas la una hacia la otra.

En estos dos ejemplos, sólo hay dos dispositivos inalámbricos conectados entre sí, y las antenas determinan el alcance al que pueden conectarse. Cuanto más concentrada esté la señal, más lejos podrá llegar el enlace punto a punto. A medida que aumenta la distancia entre los dispositivos, es más importante concentrar la señal con antenas en ambos extremos de la conexión. De lo contrario, un extremo puede escuchar al otro, pero no ser lo suficientemente fuerte como para ser escuchado.

Punto a Multipunto – Modelo de Proveedor de Servicios de Internet Inalámbrico

Si combinamos los dos principios utilizados en las redes anteriores – muchos dispositivos de cliente que se conectan a un Punto de Acceso, y antenas más potentes utilizadas para los dispositivos exteriores para crear enlaces más largos – podemos crear redes Punto a Multipunto. Se trata de redes de puntos de acceso a mayor escala, en las que hay un único dispositivo en el «centro», que controla todos los clientes conectados a él y hace de puente entre esas conexiones e Internet.

Este tipo de redes son utilizadas por los proveedores de servicios de Internet inalámbricos (WISP) para conectar hogares y empresas a Internet. En lugar de tender cables por un barrio o ciudad, colocan uno o varios puntos de acceso potentes en un edificio alto o una torre. Instalando dispositivos inalámbricos direccionales con función de cliente en otras azoteas y apuntando hacia el edificio alto o la torre, esos edificios pueden conectarse a las redes del WISP y, por tanto, a Internet.

El diagrama siguiente muestra un modelo de cómo funciona. Hay un potente punto de acceso montado en un edificio alto, y varios edificios cercanos con dispositivos de cliente inalámbricos en la azotea: esto forma la red punto a multipunto. Conectado a cada uno de los dispositivos Cliente hay un router o Punto de Acceso interior, que permite a los usuarios conectar sus ordenadores, portátiles, tabletas o smartphones a la red WISP.

En el diagrama anterior:

  • 1 representa la conexión a Internet.
  • 2 representa un Punto de Acceso que proporciona la señal para que los dispositivos del Cliente se conecten.
  • 3 representa una potente antena omnidireccional (en todas las direcciones), que envía la señal inalámbrica a una amplia zona alrededor del edificio.
  • 4 representa los dispositivos inalámbricos de los clientes en el tejado de otros edificios, que se conectan al potente punto de acceso y pueden conectarse a Internet a través de ese punto de acceso.
  • 5 representa los pequeños puntos de acceso que distribuyen el servicio inalámbrico en el interior del edificio.

Malla – Redes de vecino a vecino

Una red de malla toma el principio de punto a multipunto y lo amplía a la idea de que cada nodo se conecta a todos los demás nodos en el rango. En efecto, esto crea una red «multipunto a multipunto». Esto requiere que todos los dispositivos estén en modo Ad-Hoc – los dispositivos inalámbricos en modo AP o en modo Cliente no pueden realizar la misma función. Para obtener más información sobre el funcionamiento de este principio, consulte el documento Introducción a la malla.

El diagrama siguiente muestra un modelo de funcionamiento. Los nodos de malla inalámbricos se instalan en las azoteas de varios edificios, y aquellos nodos que estén dentro del alcance y no tengan nada que bloquee las señales se conectarán. Estos nodos compartirán todos los recursos conectados a ellos, como servidores locales que alojen aplicaciones y conexiones a Internet. También pueden conectarse a ordenadores, puntos de acceso o routers dentro de los edificios para que los usuarios puedan acceder a los recursos en cualquier lugar de la red.

En el diagrama anterior:

  • 1 representa la conexión a Internet.
  • 2 representa un Nodo de Malla con conexión a Internet, con una antena omnidireccional (en todas las direcciones).
  • 3 representa Nodos de Malla con antenas omnidireccionales (en todas las direcciones). Estos nodos reciben acceso a Internet desde el Nodo de Malla B. Pueden estar conectados a diferentes dispositivos dentro del edificio.
  • 4 representa pequeños Puntos de Acceso que distribuyen el servicio inalámbrico dentro del edificio.

Redes Híbridas

Cuando se diseñan y construyen redes del tamaño de una ciudad o comunidad, puede ser difícil o imposible utilizar un único método para conectar a todos. Por ejemplo, una única red punto a multipunto puede no cubrir toda una comunidad. Los nodos de malla pueden utilizarse para extender los sitios de los clientes a los edificios cercanos. Las conexiones punto a punto pueden salvar distancias más largas y unir varias redes desconectadas.

En el siguiente diagrama, podemos ver un ejemplo de red híbrida. ¡No hay un solo ejemplo que pueda cubrir todos los posibles usos de una red! En la actividad que sigue, explorarás las diferentes formas de construir una red trabajando a través de escenarios.

Una última nota antes de pasar a la actividad – en los ejemplos anteriores, y en la actividad que sigue, los diagramas se centran en la construcción de redes a través de los tejados o de edificio a edificio. Por lo general, ésta es la mejor manera de construir redes que abarquen barrios, ciudades o comunidades. En los diagramas, no siempre se muestra la forma en que las personas se conectan a esta red.

Tenga en cuenta que estos routers de azotea pueden no proporcionar conexiones a los usuarios en el suelo, o en los edificios. Una buena manera de proporcionar estas conexiones es conectando puntos de acceso a un puerto Ethernet del router de la azotea. Este punto de acceso interior puede configurarse para utilizar la red de la azotea como fuente de conexiones a Internet, o para proporcionar acceso a las aplicaciones y servidores de la red. A continuación se detalla esto:

En el diagrama:

  • 1 representa el dispositivo inalámbrico de la azotea. Podría ser un nodo de malla o un router cliente.
  • 2 representa el cable Ethernet que sale hacia la azotea desde el adaptador de alimentación a través de Ethernet.
  • 3 representa un adaptador de alimentación a través de Ethernet (PoE), una forma común de alimentar los dispositivos inalámbricos de exterior.
  • 4 representa un punto de acceso, conectado a la red del barrio o de la comunidad a través del router de la azotea.