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Redes Wi-Fi (o WiFi)

Wi-Fi (o también Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) significa Wireless-Fidelity. Es un conjunto de estándares para redes inalámbricas (sin cables) basados en las especificaciones IEEE 802.11.

Anteriormente, la expresión Wi-Fi era utilizada únicamente para los dispositivos con tecnología 802.11b, el estándar predominante entonces en el desarrollo de las redes inalámbricas, de aceptación prácticamente universal, que funciona en una banda de frecuencias de 2,4 GHz y permite la transmisión de datos a una velocidad de hasta 11Mbps . Con el fin de evitar confusiones en la compatibilidad de los aparatos y la interoperabilidad de las redes, el término Wi-Fi se extendió a todos los dispositivos provistos con tecnología 802.11 (ya sea 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11i, 802.11h, 802.11e, con diferentes frecuencias y velocidades de transmisión)

Ventajas

Wi-Fi se creó inicialmente para ser utilizada en redes locales inalámbricas (WLAN o wireless lan), pero también existen routers y dispositivos que utilizan esta tecnología para acceso a Internet.

Hoy en día no es extraño que los hogares dispongan de más de un ordenador personal. Sin embargo lo más común es que el acceso a Internet de banda ancha sea único para toda la familia, a través de un módem ADSL o de cable. En estos casos deben conectarse en red los ordenadores para que puedan compartir este acceso a Internet.

Las redes más habituales hasta la fecha eran por medio de cables. Si los ordenadores están próximos y permanecen siempre en el mismo sitio (ordenadores de sobremesa), esta puede ser la mejor opción. Pero si los ordenadores están alejados del punto donde tenemos la conexión a Internet, los cables pueden molestar, o pueden ser difíciles de instalar. La gran ventaja de una conexión Wi-Fi para una casa o entorno residencial es la de disfrutar de la conexión a Internet (o a la red local) desde cualquier rincón, sin cables por en medio.

Wi-Fi también es muy utilizado en accesos públicos (hotspots) o escenarios compartidos por diversas personas de manera esporádica y sin saber a priori su número ni ubicación precisa. Esto es así dado que la infraestructura necesaria en el caso de Wi-Fi no depende justamente del número preciso de usuarios que vayan a utilizarla ni de su ubicación exacta. Al contrario que los sistemas cableados, en los que debe habilitarse una conexión de red dedicada para cada usuario y próxima a éste (un lugar donde conectar el cable), mediante Wi-Fi simplemente debemos acondicionar un espacio dotándolo de la cobertura necesaria en términos de señal radioeléctrica.

Debemos tener en cuenta que en 2006, en España ya se han vendido más ordenadores portátiles que fijos (sobremesa). A eso hay que añadir que otros dispositivos como PDA o teléfonos móviles también disponen de posibilidad de conexión a Internet mediante Wi-Fi, a un costo mucho menor que con tecnologías GSM, GPRS o UMTS. Dispositivos como XBox, PSP o Wii incorporan ya Wi-Fi

Estándares

La definición de estándares supone un hito importante en el desarrollo de la tecnología, puesto que los usuarios pueden asegurar una compatibilidad de dispositivos entre si. Hay tres estándares aprobados de Wi-Fi. Un cuarto estándar, el 802.11n, está siendo elaborado y se espera su aprobación final para la segunda mitad del año 2007.

Existe una marca registrada, Wi-Fi Certified, que concede la Wi-Fi Alliance, una asociación de fabricantes y proveedores de aplicaciones, que garantiza que un producto certificado es interoperable con dispositivos también certificados de otros fabricantes para trabajar en una red sin cables. La WECA es la asociación encargada de vigilar y certificar que los productos Wi-Fi cumplen todas las normas y que, por lo tanto, son compatibles con los dispositivos comercializados hasta la fecha.

IEEE 802.11b y IEEE 802.11g

Son los estándares de mayor aceptación internacional debido a que operan en la banda de 2.4 GHz, disponible sin necesidad de licencia casi universalmente. El estándar 802.11b funciona con una una velocidad de hasta 11 Mbps, mientras que el estándar 802.11g lo hace hasta 54 Mbps. Existe también un primer borrador del estándar IEEE 802.11n (que trabaja a 2.4 GHz) a una velocidad de 108 Mbps. Actualmente existen ciertos dispositivos que permiten utilizar esta tecnología, denominados Pre-N. Dado que el estándar final no está todavía aprobado, no es posible asegurar que productos basados en esta tecnología Pre-N serán luego compatibles con el estándar finalmente aprobado. El estándar 802.11b a 11 Mbps es el soportado mayoritariamente por PDA’s.

IEE 802.11a

Opera en la banda de 5 GHz y por tanto a frecuencias superiores que 802.11b/g. 802.11a tiene definidos un mayor número de canales sin interferencias entre ellos que los estándares en banda de 2.4 Ghz. Además, esta banda no tiene interferencias con otras tecnologías como Bluetooth (opera en la banda de 2.4 Ghz ) o con los hornos de micro-ondas. La banda de 5 GHz ha sido recientemente habilitada para su uso sin licencia. Los terminales que soportan este estándar son más caros que los que soportan los estándares más populares 802.11 b/g. Su uso es casi exclusivamente a nivel profesional de altas prestaciones o cuando el entorno radioeléctrico está muy contaminado (elevadas interferencias de otras señales Wi-Fi en la misma banda)

En ambos casos, esta tecnología Wi-Fi de velocidad de Megabit y alcance de 100-150 metros en entornos abiertos, la convierten en una fórmula perfecta para el acceso a Internet sin cables. Se estima que a finales de 2007, la mitad de los internautas accederán a Internet con este tipo de tecnología.

Seguridad

Uno de los problemas inicialmente argumentados sobre la tecnología Wi-Fi fue la seguridad. Dado que se trata de una tecnología muy popular y difundida en el entorno residencial, un elevado porcentaje de redes son instaladas por usuarios particulares o por administradores de sistemas y redes por su simplicidad de implementación sin tener en consideración la seguridad y, por tanto, convirtiendo sus redes en redes abiertas, sin proteger la información que por ellas circulan.

Sin embargo, existen varias alternativas para garantizar la seguridad de estas redes inalámbricas. Las más comunes son la utilización de protocolos como el WEP y el WPA, que se encargan de encriptar la información transmitida para proteger su confidencialidad. WEP (Wired Equivalent Privacy Algorithm) es el protocolo más común, basado en proteger los datos transmitidos vía radio, principalmente DSSS, usando una encriptación con 64 y hasta 128 bits.

Actualmente existe el protocolo de seguridad llamado WPA2 (estándar 802.11i), que es una mejora a WPA. Es el mejor protocolo de seguridad para Wi-Fi en este momento y es el que debería utilizarse en entornos empresariales o en aquellos en los que se requiera un nivel máximo de confidencialidad. WPA2 a nivel empresarial exige también la existencia de servidores Radius (AAA), que son los encargados de llevar un control centralizado de la gestión, autenticación y control de acceso de los usuarios. Para su utilización en PCs con Windows XP se requiere el Service Pack 2 y una actualización adicional. También es necesario tener hardware (Access Point y clientes) de última generación que soporte WPA2, pues los puntos de acceso.

Funcionamiento

Algunas de las razones por las cuales se ha popularizado tanto la tecnología Wi-Fi son la combinación de su elevada capacidad de transmisión junto con su alcance, su bajo coste y finalmente su sencillez para hacer una instalación.

Para tener una red inalámbrica básica en nuestra casa sólo necesitaremos un punto de acceso (access point o AP), conectado al router ADSL o de cable de nuestro proveedor de Internet, junto con un dispositivo de cliente (ordenador, PDA, teléfono móvil) que incorpore esta tecnología. La mayoría de ordenadores portátiles (todos los que se venden en la actualidad) ya incorporan Wi-Fi. Igualmente sucede con los terminales tipo PDA o Palm.

En el caso de que nuestro ordenador no disponga de conexión Wi-Fi, deberemos instalar una tarjeta o dispositivo USB. Las tarjetas Wi-Fi, al igual que los dispositivos USB suelen ser del tipo plug and play, es decir, que se configuran automáticamente al conectarlas con sistemas operativos como Windows XP. En este sistema operativo, existe una aplicación encargada de localizar las redes inalámbricas disponibles en la zona en la que nos encontramos y gestionar la conexión de manera amigable. Los propios fabricantes de las tarjetas pueden incluir también programas adicionales o específicos para sus componentes. En todo caso, deberemos escoger que cliente de redes inalámbricas deseamos utilizar, si el de Windows o el proporcionado por el fabricante del dispositivo Wi-Fi, ya que no pueden coexistir ambos al mismo tiempo.

Los teléfonos móviles de alta gama también disponen de tecnología Wi-Fi, y pueden utilizarla para navegar por la web sin utilizar la conexión GSM, GPRS o UMTS, habitualmente mucho más cara.

Los puntos de acceso comerciales vienen configurados de fabrica, de manera que en principio no es necesario realizar ningún cambio ni configuración adicional para que cualquier ordenador con Wi-Fi tenga acceso a la red rápidamente. Estos puntos de acceso suelen tener un switch ethernet incorporado, por lo que disponen de más de una conexión donde conectar al router. Esto puede servir para conectar dispositivos adicionales mediante cable, por ejemplo, otros ordenadores fijos o servidores.

Otra opción muy común consiste en utilizar directamente un router inalámbrico. Este se configura accediendo a una página web, residente en el mismo router. Aunque la mayoría de routers de los proveedores ya vienen también pre-configurados de fábrica para que no precisen ninguna manipulación adicional, el entorno gráfico y amigable de la web es un gran facilitador para esta tarea. Además, es altamente recomendable cambiar los parámetros de defecto si queremos cierta seguridad y confidencialidad en nuestra conexión. De esta manera podemos dar un nombre diferenciado a nuestra red doméstica, y también se podrán activar o desactivar funciones como el cortafuegos o la encriptación.

Con el router Wi-Fi se puede crear una red local completa, en la que los ordenadores se conectan a Internet, y además se comunican entre sí. Para ello debemos tener conocimiento de las funciones de red disponibles en nuestro sistema operativo y de cómo habilitarlas o configurarlas adecuadamente. Si se utilizan programas de videoconferencia, mensajería instantánea o P2P (programas de intercambio de archivos) puede ser necesario configurar parámetros especiales.

La diferencia entre un punto de acceso inalámbrico o un router Wi-Fi es significativa, aunque a menudo puede resultar confuso. Principalmente, podemos decir que un punto de acceso es un dispositivo que trabaja a nivel 2 de la capa OSI (bridge). Esto es, actúa como un repetidor de señal y si es el caso como el nuestro, de intercambiador de medio (cable a Wi-Fi). No realiza ningún enrutamiento, esto es, dirigir los mensajes o datos hacia nodos destino concretos. Podemos utilizar un punto de acceso para construir una red local, pero no para conectarla a Internet ( a menos que hagamos la conexión a través de uno de los ordenadores de la red).

Un router (inalámbrico en nuestro caso) realiza una función adicional, como la de encaminar nuestros datos precisamente hasta donde queremos que lleguen, más allá del entorno de nuestros PC’s conectados en red local. Esto es, es capaz de dirigir los datos o peticiones a servidores web al exterior, mientras mantiene el trafico interior de la red local (entre nuestros ordenadores) como privado. Podemos ver entonces porqué un router constituye un elemento de seguridad, ya que actúa como elemento separador de la red exterior (Internet) y la nuestra (privada o red local). En un router Wi-Fi, las funcionalidades de punto de acceso Wi-Fi y de router se encuentran integradas.

Una vez configurados convenientemente todos nuestros elementos, la transmisión se realiza de manera similar a la transferencia de señales de televisión o de radio entre el centro emisor o repetidor, y nuestra antena individual o colectiva. Aunque no es estrictamente necesario tener visión directa sin obstáculos, cuanta menos distancia y objetos situemos en medio de la línea formada por ambos elementos, mejor resultará la transmisión. Es por ello que el emisor de la señal Wi-Fi, deberá situarse siempre que sea posible en medio de la zona donde deseemos cobertura Wi-Fi. De esta manera la recepción de la señal será óptima para la mayoría de los casos. Aunque este tipo de señales puede superar barreras como tabiques o puertas, un número excesivo de ellos así como construcciones metálicas, pueden obstaculizar finalmente el paso de la señal Wi-Fi.

La mayoría de los puntos de acceso y routers Wi-Fi permiten intercambiar las antenas, pudiendo buscar antenas de mayor ganancia que las proporcionadas por el fabricante si necesitamos un mayor alcance o potencia de señal radiada. También podemos instalar antenas directivas (no emiten la potencia por igual en todas direcciones sino que predomina una dirección concreta ) si queremos llegar más lejos a un determinado punto o zona en particular.

La velocidad final obtenida o velocidad de conexión está en función de la calidad del enlace (transmisor, canal y receptor). Cuando más dificultosa sea la comunicación en términos de visibilidad, distancia o interferencias, esto se traducirá en una pérdida de potencia de la señal recibida, lo que hará disminuir la velocidad o ancho de banda que tendremos finalmente en nuestro dispositivo. Estas relaciones potencia / velocidad está perfectamente definidas en los estándares.