Manual de soporte técnico de redes WLAN hogareñas v3.1

Llevo algún tiempo apostando a las tecnologías inalámbricas en primer lugar, y publicando algunos manuales introductorios en consecuencia.

Como resultado de esta "preocupación" tenemos hoy el manual "Introducción a las redes wireless LAN versión 2.1" y el curso "Introducción a las redes inalámbricas versión 3.0" que ya están disponibles.

Sin embargo, al publicar el curso, recibí varios comentarios mostrando la necesidad de algo más enfocado en las redes hogareñas. Y me di cuenta que mucho del material disponible y con información técnica está orientado a las redes corporativas, sin considerar un ámbito muy particular como es el de las redes hogareñas.

Si bien estas redes hogareñas se caracterizan por su fácil y rápido despliegue, desde lo técnico implementan las mismas tecnologías y por lo tanto tienen la misma complejidad que las redes corporativas mucho más complejas. Es por esto que en estas redes hogareñas podemos encontrar verdaderos desafíos para el técnico que ha de instalar o dar atención al cliente.

Este no es sencillamente un manual nuevo, es una adecuación de los manuales ya publicados al contexto concreto de las redes hogareñas, particularmente aquellas que se utilizan para aprovechar una conexión a Internet de cablemódem o fibra óptica. Conserva un carácter de introductorio a las redes IEEE 802.11, está lejos de agotar un tema realmente complejo y variado. Pero está explícitamente orientado al caso de las redes inalámbricas hogareñas.

¿A quiénes está dirigido este manual?
A técnicos instaladores y de soporte al cliente que deben atender a usuarios de redes inalámbricas hogareñas. Para ayudar a estos técnicos es que he pensado este nuevo manual. Y espero en poco tiempo estar poniendo en línea el curso correspondiente.

No es un manual completamente diferente, mentiría si te dijera eso. Es un manual pensado específicamente para las redes hogareñas, que aborda específicamente sus desafíos sin profundizar en problemáticas más complejas que claramente son propias de las redes corporativas.
Para los que buscan más profundidad en el análisis de redes corporativas tengo pensado un manual que continuará el de introducción que ya publiqué.

¿Qué tecnologías considera?
El manual se detiene en las tecnologías inalámbricas habitualmente utilizadas en las redes hogareñas hoy: IEEE 802.11n/ac/ax (las llamadas WiFi 4, WiFi 5 y WiFi 6), revisa los dispositivos habitualmente utilizados en esos entornos (APs, repetidores, AP mesh, PLC) y analiza modelos de diseño para viviendas pequeñas, medianas y grandes.
En la comparación de los diferentes estándares he incluido WiFi 6e y como tecnología emergente IEEE 802.11be también llamado WiFi 7.
En el manual no considero marcas (si bien por momentos es inevitable hacerlo para ejemplificar) sino que intento mantener el análisis genérico de dispositivos y herramientas.

¿Con qué grado de detalle?
Es un manual introductorio para redes hogareñas, consecuentemente, los temas técnicos se desarrollan con un nivel introductorio.
Temas complejos como es la seguridad en redes inalámbricas o implementaciones más avanzadas como calidad de servicio, no son objeto de este manual.

¿Requiere de algún conocimiento previo?
No. Ha sido diseñado y redactado sin suponer conocimientos previos.

Contenidos:

1. La transmisión de datos sobre radiofrecuencia

    El especto radioeléctrico

    Regulaciones y revisión de estándares

    Comparación de los estándares IEEE

2. Conceptos básicos

    La celda y el SSID

    Servicios y modos

    Topología típica de una red hogareña

    Administración de energía

    Incidencia de la radiofrecuencia en la salud de las personas

3. Componentes de la red WLAN

    Clientes WLAN 802.11 n/ac/ax

    Access points y módems

4. Seguridad en redes wireless LAN

    WPA2

    WPA3

    WPS

5. Principios de diseño de redes WLAN

    Metodología de diseño

    Análisis de una vivienda de 50 metros cuadrados

    Análisis de una vivienda de 100 metros cuadrados

    Análisis de una casa con parque

6.Guía para una resolución de problemas

    Principios a tener presentes

    Respuesta a situaciones frecuentes

Anexo 1 - Asignación de canales por frecuencia

Anexo 2 - Conversión de unidades de potencia

Anexo 3 - Valor del índice "Modulation and Codding Scheme"

    De aplicación en IEEE 802.11n

    De aplicación en IEEE 802.11ac

    De aplicación en IEEE 802.11ax

Páginas: 127

Fecha de publicación: 29 de mayo de 2023

Autor: 

Oscar A. Gerometta

CCSI / CCNA / CCDA / CCNA wir / CCNA sec / CCNP sec / CCNP Enterpr / CCBF

Docente y consultor con más de 20 años de trayectoria en el área de networking. Autor de los primeros manuales en castellano para la preparación del examen de certificación CCNA los cuales ha mantenido actualizados a lo largo de estos años, y múltiples manuales y cursos.

Para la compra:

El "Manual de soporte técnico de redes WLAN hogareñas" ya está disponible para su compra a un precio de USD 10, solamente en formato e-book y se puede adquirir en línea ingresando al sitio de Ediciones Edubooks.

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Avanza la introducción de WiFi 7

Hace ya un año hice mi primera publicación sobre el nuevo estándar IEEE 802.11be que refiere a la séptima generación de tecnología WLAN, con lo que es conocido ya como WiFi 7. En aquel momento hice la salvedad de que no se trataba aún de una tecnología disponible sino en desarrollo.

Pues bien, esto ha cambiado.

Si bien 802.11be es aún un borrador y falta para la aprobación definitiva (que se espera para mediados de 2024), sobre la base de los borradores de desarrollo del estándar ya hay dispositivos disponibles en el mercado para su implementación. Como es obvio, al aparecer los primeros dispositivos se reaviva el interés y comienza a profundizarse el análisis de casos de implementación y sus características.

La aprobación del estándar está prevista para mayo de 2024.

Repasemos las principales características de 802.11be

En primer lugar demos una mirada a las principales características de este estándar:

• Se la está denominando Extremely High Throughput (EHT) en consideración de las prestaciones que se incluye.
  Propone la utilización de canales de radio frecuencia de hasta 320 MHz y modulación 4096 QAM que incrementan notablemente la capacidad. Pero también introduce Multi-Link Operation y Restricted Target Wake Time, que contribuyen a mejorar la eficiencia y reducir la latencia de las conexiones.
• Opera en las 3 bandas actualmente disponibles: 2,4, 5 y 6 GHz., con lo que el estándar considera compatibilidad con todos los estándares anteriores en uso.
  
• En las propuestas preliminares se prevé que:
• En la banda de 2,4 GHz. se utilicen canales de 20 MHz. para asegurar compatibilidad con diferentes tipos de terminales y permitir la reutilización de canales.
• En la banda de 5 GHz. se prevé utilizar canales de  hasta 160 MHz. para optimizar el uso de la frecuencia al mismo tiempo que se considera la reutilización de canales.
• En la banda de 5 GHz. es en la que se propone utilizar canales de 320 MHz. ya que el espacio de la banda permite canales de este ancho con reutilización de canales.
• Permite implementar hasta 16 cadenas de transmisión simultáneas 
  con MU-MIMO.
  Esto marca un claro incremento del número de antenas posibles para aprovechar la multiplexación espacial y brindar simultáneamente suficiente ancho de banda a múltiples dispositivos terminales.
• Multi-Link Operation (MLO)
  Permite a los dispositivos cliente conectarse al access point utilizando simultáneamente dos o más radios (p.e. la radio de 2,4 y la de 5 GHz., o las tres radios); es decir, que el cliente puede operar simultáneamente en múltiples canales de diferentes frecuencias. Esto no es posible con clientes de las generaciones actuales (hasta WiFi 6).
  De esta manera no solo se mejora la capacidad de transmisión de los dispositivos sino que también se mejora la confiabilidad de los enlaces logrando mayor estabilidad.
• Restricted Target Wake Time (Restricted TWT)
  Posibilita que el access point asigne acceso exclusivo al medio en momentos específicos a clientes específicos, una función que ya estaba presente en 802.11ax. 
• 
  Utiliza modulación OFDMA (ya implementada por 802.11ax) con 4096 QAM (802.11ax utilizaba 1024 QAM). Este mecanismo de modulación y codificación permite que cada símbolo o baudio que se transmite represente hasta 12 bits; 1024 QAM solo representa 10 bits por símbolo. Esto redunda en un incremento del 20% del data rate.
  De esta manera no sólo se aumenta la tasa de transferencia del enlace sino que también se reduce la latencia.

Si cumple todas las previsiones que se realizan, es dable considerar que esta tecnología nos proporcione conexiones inalámbricas:

• Hasta 4,8 veces más rápidas (conexiones de hasta 46 Gbps de tasa de transmisión) que las que ofrece WiFi 6, con mejor rendimiento ya que prevé throughputs de hasta 46 Gbps. (en esto habrá que esperar la publicación de test sobre dispositivos comerciales, lo disponible hasta ahora no llega a esos niveles).
  
• Enlaces con hasta 100 veces menos latencia respecto de WiFi6, con un rendimiento 15 veces mejor en las pruebas realizadas con sistemas de realidad virtual y realidad aumentada.

¿Qué implicancia tiene en nuestras implementaciones?

En redes hogareñas

Las redes hogareñas requieren una consideración específica ya que tienen características propias.

En muchos casos la elección del access point es realizada por el proveedor de servicios de acceso a Internet que brinda a sus clientes un módem con capacidades inalámbricas, con lo que en ese caso no podemos considerar WiFi 7 hasta que el proveedor disponga para su instalación de un módem con access point de esas características.

En los casos en los que la elección depende de nosotros y pensamos en elegir un router de banda ancha o un access point WiFi 7 de los que ya están en el mercado, tenemos que tener presente que el aprovechamiento de sus prestaciones depende de nuestras terminales. Si todos tus dispositivos hogareños (laptop, teléfono inteligente, televisor inteligente, cámaras de seguridad, etc.) son WiFi 5 o WiFi 6, la incorporación de un access point WiFi 7 resultará en poca diferencia. 

Un access point WiFi 7 nos dará una prestación claramente diferente cuando se trate de ver streaming de video 4K u 8K, streaming de juegos, aplicaciones de realidad virtual o realidad aumentada con dispositivos de última generación con capacidad WiFi 7, y siempre condicionados por la capacidad de nuestro acceso a Internet que ya hoy es el cuello de botella en nuestra comunicación con la Red de Redes. 

En redes corporativas

Las redes corporativas son diferentes ya que en este caso la implementación de tecnología responde a objetivos o requerimientos de la operación o el negocio.

En redes corporativas el planteo es diferente. Independientemente de la incorporación de nuevos terminales inalámbricos la sugerencia es anticipar la actualización de la infraestructura. Es decir, incorporar access points 802.11be sin esperar a la incorporación de nuevos terminales. Esto nos asegura disponer de una infraestructura de servicio en capacidad de responder a cualquier requerimiento que pueda haber en cualquier área de la empresa.

Sin embargo, salvo que exista un requerimiento específico que necesite de anticipación, en este ámbito lo aconsejable es esperar la aprobación del estándar y desplegar dispositivos que respondan a la especificación del mismo.

Para esto hay varios motivos, por supuesto que es sumamente importante esperar el estándar para asegurar la interoperabilidad y las condiciones de operación de todos los terminales; pero también tenemos que tener presente que en este momento muchas organizaciones están realizando su despliegue de WiFi 6 y WiFi 6e y ese despliegue impone un ciclo de renovación de hardware que llevará todavía algunos años.

Por supuesto que para aquellos que aún no han migrado a WiFi 6 y todavía no han proyectado hacerlo, la opción es esperar la aprobación del estándar y realizar la migración directamente a  WiFi 7.  

¿Qué voy a hacer con mis manuales? ¿Está ya incluido?

Los exámenes de certificación de Cisco hasta este momento no incluyen el futuro estándar 802.11be que aún está en borrador y es muy posible que no lo incluyan hasta tanto sea aprobado definitivamente. Esta inclusión podría requerir al menos unos 2 años. Por lo tanto, no se requiere actualización de mis manuales orientados al examen de certificación CCNA como el Apunte Rápido CCNA o la Guía de Laboratorios CCNA.

Cuando haya una actualización del temario de los exámenes que incluya este tema, realizaré la correspondiente actualización de los manuales.

Un caso aparte son los manuales referidos a tecnología de redes inalámbricas (como la Introducción a redes wireless LAN o el manual para técnicos de soporte a redes hogareñas). En este caso las versiones actuales de los manuales ya incluyen información sobre el nuevo estándar lo que claramente ampliaré en próximas revisiones. Pero los manuales actuales ya incluyen el borrador de WiFi 7.

Del mismo modo, este estándar está ya considerado en el Curso de Introducción a las Redes Inalámbricas.

 

 

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Configuración de una WLAN con WPA2 PSK (Lab)

El siguiente es el desarrollo en video completo de un ejercicio de laboratorio correspondiente al curso Network Associate que publiqué con Educática, y en el que muestro el proceso de configuración de una WLAN utilizando seguridad WPA2 PSK en un controlador inalámbrico AireOS.

 

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