Presentado por: Ing. Nataly Aranguibel M.

UNIVERSIDAD CENTRO OCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO”DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA

POSTGRADO EN CIENCIAS DE LA COMPUTACIONMENCION REDES DE COMPUTADORAS

AGENDA El Problema

Objetivos General

Específicos

Justificación e Importancia

Alcances y Limitaciones

Marco Teórico Antecedentes

Bases Teóricas

Bases Legales

Operacionalización de Variables

Marco Metodológico

Propuesta del Estudio

Conclusiones y Recomendaciones

INTRODUCCIÓN

“De todos los servicios de comunicaciones disponibles

hoy en día, los inalámbricos están teniendo el más alto

impacto en nuestras vidas en el aspecto personal y el

profesional, mejorando la productividad, movilidad y

seguridad”

(Muller, 2003).

EL PROBLEMA

Crecimiento y evolución de las redes inalámbricas.

Introducción de Tecnologías exitosas cableadas.

Necesidad del uso eficaz de los recursos.

Búsqueda de nuevas oportunidades del mercado deTI y Telecomunicaciones.

Incremento del número de AP, y la necesidad degestionarlos.

EN CIFRAS

76 % ya cuenta infraestructura inalámbrica.

69% espera tener redes totalmente inalámbricas en 2010.

(MKM, 2008)

EL PROBLEMA

Necesidad de los Administradores de Redes Inalámbricas delDCyT de la UCLA de disponer de información de la distribuciónde usuarios conectados a los dispositivos de interconexión, laasignación en los canales de comunicación y los parámetros deconexión de los dispositivos según el estándar 802.11.

Fortalecimiento de la plataforma tecnológica por APs, paradar servicio de internet a estudiantes, WIFI.

Uso indiscriminado de los dispositivos, sin atender a unabase objetiva, sobrecarga o subutilización.

Desconocimiento en tiempo real de los factores que afectanel entorno inalámbrico.

Falta de integración de las herramientas existentes, uso deaplicaciones de diferentes fuentes.

FACTORES

• Número de

usuarios máximo

que utilizará la

red

• Propiedades del

medio físico

• Límites de

regulaciones del

espectro,

• Potencia de Señal

• Variabilidad de

la calidad de la

señal

• Distancia

• Obstáculos

La

potencia

de la señal

Eficiencia

de la Adm.

las

operaciones

Desempeño

de la red

El ancho

de banda

disponible

Fortaleza y Calidad de la

señal, Canal utilizado.

Reducir las interferencias

por otros dispositivos, con

cambios del canal La competencia medida en:

Número de usuarios,

Capacidad de los

dispositivos para manejar

el flujo de información

El tipo de servicios que

solicitan

Cantidad de usuarios

conectados en los

dispositivos y las

conexiones

establecidas por canal

Suministrar

información en tiempo

Real

SURGEN LAS INTERROGANTES

¿Cuáles son las formas de

operación de los dispositivos

inalámbricos, y parámetros?

¿Cómo se lograría integrar en

una herramienta

funcionalidades de monitoreo

Inalámbrico?

¿Qué herramientas existen en

el mercado local que apoyen

la administración inalámbrica?

¿De qué manera apoyará la

herramienta la toma de

decisiones?

Para una eficiente

gestión

Para conocer lo que

sucede en el entorno y

facilitar la comprensión

Accesibles por su bajo

costo y sencillez

Entornos educativos,

pequeñas empresas y

usuarios del hogar

OBJETIVOS

General

Desarrollar una herramienta de software, queindique la cantidad de usuarios conectados a undispositivo de interconexión inalámbrica, y susparámetros de conexión, operando en la banda ISMespecíficamente en 2,4 GHz según el estándar IEEE802.11.

OBJETIVOS

Específicos Determinar las formas de operación de los

dispositivos.

Determinar la factibilidad operativa, técnica yfinanciera.

Investigar las librerías disponibles que permitan eldesarrollo de aplicaciones inalámbricas.

Diseñar una herramienta que permita laidentificación de los parámetros de conexión y lacantidad de usuarios.

Realizar la validación de la herramienta.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

“La administración de la red es una tarea vital paracualquier organización y es un campo en que unaherramienta de software puede ser muy útil…”(Mendivelso et al., 2005)

“Sin herramientas apropiadas, el administrador no conoce exactamente los valores de utilización de la red, …con lo cual no puede llevar a cabo una gestión predictiva y profesional de la red inalámbrica” (Muller, 2003)

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

Auge inalámbrico.

Fuerte competencia por el uso de los recursos.

Inspección del área en radiofrecuencia.

Apoyar en la distribución de los recursos.

Equipos conectados a un dispositivo, estimando suutilización.

Adiciona a herramientas cableadas, característicasde la red inalámbrica.

Integra funcionalidades de monitoreo inalámbrico.

Abre posibilidades a estudios en áreas similares.

ALCANCE Y LIMITACIONES

IP

DCyT UCLA

802.11, ISM 2.4 Ghz, SSID, Fortaleza,

Calidad, RSSI, Canal

Seguras

No seguras

IPv4 IPv6

LIMITACIONES

IP

Distancia

Balanceo de Carga

Ancho de Banda

Paquetes

802.11a

Seguras

Número de Usuarios

IPv6

Firewalls,

Seguridad

ENFOQUE DE SOLUCIÓN

El análisis al

momento de

realizar

interconexión

para mejorar

la distribución

de recursos.

El análisis del

entorno para

determinar los

factores que

intervienen en

la

comunicación

Integrar

funcionalidades

requeridas de

monitoreo

inalámbrico

Un recurso de software que permita:

Apoyar la Toma de

Decisiones

MARCO TEÓRICO

La información recolectada para el Marco Teórico

proporcionará un conocimiento profundo de la teoría

que le da significado a la investigación.

ANTECEDENTES

(Mendivelso et al., 2005). Administrador Distribuido deRedes Orientado a Dispositivos Móviles.

(Chojolán, 2005). Diseño de un Sistema para Monitoreo deEnlaces Microonda utilizando la Radio Base TDMA Ericson 884.

(Romero, 2006). Desarrollo de una Herramienta quepermite Identificar y Monitorear Dispositivos Inalámbricosbasados en el estándar 802.11.

(Ben-Shalom et. al., 2007). White Paper Administración yMonitoreo en una Red Inalámbrica Primaria.

(Morales, 2006). Administración del ancho de banda enuna WLAN.

(Krishnan et. al., 2008). Paper “Prioritize and EstimateBandwidth using Intel® Mobile Platform SDK.

BASES TEÓRICAS

Redes Inalámbricas (WLAN) Incorporan los conceptos de las redes LAN cableadas. Diferencia: medio de transmisión utilizado. Cumple con los estándares genéricos aplicables a LAN. Normativa específica que define el uso de los recursos

radioeléctricos.Protocolos de: Capa física (PHY) Capa de Control de Acceso al Medio (MAC)que regulan la conexión vía radio.

Primer estándar de WLAN IEEE 802.11, posterioresvariantes: b, g, a, e, h, n.

BASES TEÓRICAS

El espectro Electromagnético Rango de frecuencias y longitudes de onda. El espectro está dividido en partes iguales distribuidas sobre la

banda en canales individuales. Banda ISM.

Banda de Frecuencias No licenciadas. Fuente: (Flannagan, 2003)

Estándar 802.11b Canales de un ancho de 22MHz, separados por 5MHz

Ofrece 11 Mbps en la banda de 2,4GHz (2400 a 2484 MHz. )

Modulación de Espectro Expandido: Direct Sequence Spread Spectrum(DSSS)

Estándar 802.11g asegura la compatibilidad con los equipos 802.11b.

Ofrece 54Mbps en la banda de 2,4GHz.

Modulación de Espectro Expandido: Direct Sequence Spread Spectrum(DSSS) y Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)

Los canales adyacentes se superponen, y pueden interferir unos con otros

Los canales adyacentes se superponen, y pueden interferir unos con otros

Canales y Frecuencias Centrales para 802.11b. Fuente: (Flickenger, 2006)

BASES TEÓRICAS

Modos de Operación1. Modo maestro: AP o modo de infraestructura

Crea una red con un canal y un nombre específico (llamado SSID)

Administran todas las comunicaciones de la red

2. Modo Administrado: Modo Cliente Sólo pueden unirse a una red creada por una tarjeta en modo

maestro

Canal suministrado por el Maestro

3. Modo Adhoc: Red multipunto a multipunto, no hay un único nodo maestro

Deben concordar en nombre de Red y Canal

BASES TEÓRICAS

Modos de Operación:Maestro (Infraestructura), Administrado y Adhoc

BASES TEÓRICASAccess Point, Clientes y Nodos Ad-Hoc Fuente Flickenger

Modos de Operación4. Modo Monitor

Escuchar pasivamente todo el tráfico de radio en un canal

Las tarjetas inalámbricas no trasmiten datos

Analizar problemas en un enlace u observar el uso delespectro en el área local

BASES TEÓRICAS

Portátil ejecutando monitoreo en una red WLAN conectada a LAN. Fuente (TamoSoft, 2009)

Modo Monitor No requiere modo especial de

operación

Captura información de la red sin asociarse

No realiza captura de paquetes

Sólo aplica a redes inalámbricas

No requiere sustituir controladores de NIC

Modo PromiscuoRequiere colocar la tarjeta en este

modo

Permite recibir todo el tráfico de la red

Usado para capturar paquetes

Usado en redes cableadas e inalámbricas

Requieren controladores de NIC especiales

BASES TEÓRICAS

Para el monitoreo se requiere estar

dentro del Rango de la Señal

Dispositivos InalámbricosTerminales de Usuario (Clientes) Interfaz de Red Incluye un transceptor radio y la antena

Puntos de Acceso (Access Point) Dotado de una antena omni-direccional Es el “concentrador” que permite reenviar la

información de la red

Controlador de AP Necesario para despliegues que requieren varios Aps Incorporar funcionalidad de AP, de cliente VPN, de

cliente RADIUS

BASES TEÓRICAS

Administración de Red

“Principalmente se enfoca en mantener la redfuncionando adecuadamente y asegurar que lasnecesidades de los usuarios sean tratadas de maneraoportuna, incluyendo actualizaciones de hardware ysoftware” (Muller, 2003)

Poner en práctica un conjunto de técnicas tendientes a: Mantenerla operativa Eficiente Segura Constantemente monitoreada Con una planeación adecuada Bien documentada.

Dimensiones de la Administración de Redes Temporal: fases cíclicas

De escenario: otros escenarios que inciden

Funcional: tareas por áreas funcionales

Funcional:Tanto el modelo de la ITU, como el modelo ISO (del grupo ISO Network Management) son modelos funcionales que dividen la administración de una red en áreas funcionales

Configuración Fallas

Desempeño

Contabilidad

SeguridadBASES TEÓRICAS

Factores a considerar en el diseño y planeación de una red WLAN:

Frecuencia de operación,

Ancho de banda/Velocidad transmisión,

Tipos de aplicaciones a ejecutar

Número máximo de usuarios

Area de cobertura

Material de construcción de los edificios

Conexión de la WLAN con la red cableada

Disponibilidad de productos en el

mercado

Planeación y administración de IPs

Identificadores de la red (SSID)

Seguridad

BASES TEÓRICAS

Número máximo de usuarios(Morales, 2006) señala, que no se ha formalizado en cuanto a:

Conceptos de buen desempeño de la red,

Alto número de usuarios,

Metodologías para calcular un número máximo de usuarios sin comprometer el desempeño de la red.

Una aproximación puede ser calculada tomando como base:

n = ½*(Velocidad Teórica en kbps)/56kbpsSiendo 56kbps un límite mínimo aceptable para una conexión

Otros valores de referencia por estándar:

802.11a 64 usuarios,

802.11b 32 usuarios

802.11g 50 usuarios

BASES TEÓRICAS

BASES LEGALES

Ley Orgánica de Telecomunicaciones (CONATEL, 2000),

artículos 3, 4, 69, 70, 71, 72, asignación del espectro

radioeléctrico.

Artículo 71 señala CONATEL determina el cuadro

nacional de atribución de frecuencias (CUNABAF)

Herramienta trabaja en bandas ISM

Monitorea Redes Abiertas, no compromete accesos

SO con licencia, Framework libre distribución para el SO

genuino

Librerías de desarrollo utilizadas, de código abierto

OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES

Variable Dimensiones Indicador

Herramienta que Indique la

Cantidad de Usuarios

Conectados y los parámetros

de conexión de los

Dispositivos de Interconexión

Inalámbrico

Gestión de

Red

Configuración

Desempeño

Control de Fallas

Seguridad

Contabilidad

Herramienta de

monitoreo

inalámbrico

Características de Satisfacción Requeridas

Aplicabilidad

Red Inalámbrica

Parámetros:

Configuración

Desempeño

Seguridad

Contabilidad

HERRAMIENTAS DE MONITOREO

MARCO METODOLÓGICO

El marco metodológico es el apartado del trabajo que

dará el giro a la investigación, es donde se expone la

manera como se va a realizar el estudio, los pasos

para realizarlo, su método

NATURALEZA DEL ESTUDIO

FASES DEL ESTUDIO

Actividades de

investigación

documental.

Actividades de

recolección de

datos de

diferentes

Fuentes

Investigación

de una

solución de

software

Contribución, a

quienes

beneficia,

Importancia

FASE DIAGNÓSTICA

POBLACIÓN Y MUESTRA

Población: Conformada por cuatro (4) Administradores de Red que

laboran en la Dirección de Telecomunicaciones deRedUCLA, quienes también desempeñan labores deAdministración de Redes Inalámbricas del Decanato deCiencias y Tecnología, prestando apoyo a las redesinalámbricas del Laboratorio de Redes

Observación sobre parámetros de las Redes Inalámbricasdel entorno del DCyT, Laboratorio de Redes

POBLACIÓN Y MUESTRA

Muestra: “Si la población posee pequeñas dimensiones, deben ser

seleccionados en su totalidad para así reducir el error enla muestra”. (Ary et. al, 1996).

Totalidad de la población Muestreo Censal

Observación según el criterio de selección intencional dela Red del Laboratorio de Redes del DCyT UCLA.

Procedimiento

de Fase

Diagnóstica

Recopilación

Documental

Elaboración de

los

instrumentos

de medición.

Aplicación de

los

instrumentos

de medición.

Análisis de los

datos

recopilados

Tabulación de

los resultados

para aplicar

técnicas

estadísticas

Presentación

de las

conclusiones

del

diagnóstico.

Presentación

de

recomendaciones

del

diagnóstico

TÉCNICAS E INSTRUMENTOS

Recolección de Datos

C. Tabla de

Observaciones

B. Entrevista

Estructurada

A.

Cuestionario

Validación

de

Expertos

Confiabilidad:

•Piloto Adm de Red USB

•Alfa Cronbach: 0,924

Confiable

Parámetros

observablesCaracterísticas del

entorno

Administradores de

Red Necesidades, estrategias

de la Adm y

características de la

herramienta

RESULTADOS DEL DIAGNÓSTICO

• Indicadores:

Configuración,

Desempeño, Control de

Fallas, Seguridad,

Contabilidad

• Cuestionario, Entrevista

Gestión de

Red

• Indicadores:

Características de

Satisfacción,

Aplicabilidad

• Cuestionario

Herramienta

de Monitoreo• Indicadores

Configuración,

Desempeño, Seguridad y

Contabilidad,

• Tabla de observaciones.

Red

Inalámbrica

CONCLUSIONES DEL DIAGNÓSTICO

En

trevista • Necesidad de

Herramienta de

Monitoreo

Inalámbrico

• Mostrar

cantidad de

usuarios

conectados

• Relevancia

Redes No

Seguras en el

DCyT

Cu

estio

na

rio •Análisis

estadísticos

• Parámetros y

características

deseables

•Relevante usuarios

conectados y redes

por canal

• Interfaz gráfica,

fácil de manejar

•Es aplicable, usuarios

familiarizados

Ob

se

rva

cio

nes •Parámetros

básicos de WLAN

son útiles para

evaluar entorno

•Factores que

afectan:

•Concurrencia

de redes

•Señales

intermitentes,

•Inestabilidad en

la distancia,

buen servicio en

la cercanía

RECOMENDACIONES DEL DIAGNÓSTICO

Se recomienda presentar un diseño y elaborar una

herramienta que permita apoyar a los administradores

de redes inalámbricas, que cumpla con los

requerimientos identificados en el diagnóstico.

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

Se identificó la posibilidad real de ejecución de lapropuesta, recursos necesarios para la elaboración de laherramienta propuesta

Operativa

Posibilidad de que un usuario

maneje la herramienta

Dirigida principalmente

Administradores de Red

Cuentan con el nivel de

conocimiento básico

Se determinó que existe

demanda de la herramienta

Disponibilidad

de los

recursos de

hardware, que

cumplan con

los estándares

Herramientas

para el

desarrollo de

software

Versiones de

Sistema

Operativo

Evaluación de

modos de

operación de

las tarjetas

inalámbricas

Técnica

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

Financiera

Los costos para el desarrollo de la herramienta pueden serasumidos.

Se cuenta con el equipamiento de hardware.

Se estimó el costo del desarrollo, estuvo a cargo del autor.

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

Descripción

Cantidad

(Horas)

Costo

(Bs)

Costo Total de

Desarrollo del

Software (Bs)

Horas de Programación 140 18,80 2.632,00

Recursos Disponibilidad

Recursos Humanos Cantidad

Especialistas en Sistemas de Información

Usuarios Finales

1

1

Recursos Hardware

Computadores Portátiles con Procesador Core 2 Duo,

Memoria RAM Superior a 2Gb. HD superior a 180GB

Tarjetas Inalámbricas

Access Point/Router

2

2

3

Recursos Software

Sistema Operativo Windows XP SP 2

Sistema Operativo Windows Vista SP 2

Plataforma De Programación Visual .Net, C#

Software Development Kit (SDK), con Framework 3.5

Native Wifi API,

Managed Wifi API

1

1

1

1

1

1

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

Recursos requeridos y disponibilidad para el proyecto

PROPUESTA DEL ESTUDIO

Solución desarrollada para el problema planteado

PROPUESTA

Dar solución a la problemática presentada en la

administración de las redes, a través del diseño de

una herramienta de software, que permita el

monitoreo de ciertos parámetros de las redes

inalámbricas, considerados importantes durante la

fase diagnóstica, en el apoyo a la labor del

administrador.

DISEÑO Y CODIFICACIÓN

Documentación.

Evaluación de Aplicaciones.

Determinación de Materiales.

Configuración del entorno de Desarrollo.

Elaboración del Software.

Plataforma Utilizada

Sistema operativo

Framework 3.5.

Entorno de programación Visual Studio 2008.

Lenguaje de programación

Librería de clases de código abierto Managed Wifi,

basada en Native Wifi.

DESCRIPCIÓN DE LA HERRAMIENTA

Parámetros de redes inalámbricas e información deequipos conectados.

Valores en tiempo real: parámetros de conexión de lasredes detectadas.

Valores por selección: equipos conectados a undispositivo de interconexión.

Información por red y Canales en tabla, y gráfica.

Interfaz gráfica y amigable.

DIAGRAMA DE PROCESO

Gráficas Disponibles Fortaleza, Calidad, Número de Usuarios por Red

Fortaleza, Calidad, Número de Usuarios por Red por Canal.

Relación Usuarios/Calidad de Señal: Se muestra el número de usuarios y calidad de Señal por cada red detectada.

Se muestran por franjas los valores del parámetro: Alta,Media, Baja.

Parámetro por CanalParámetro por Red

CONCLUSIONES Y

RECOMENDACIONES

De acuerdo al desarrollo del trabajo y basándose en

las experiencias alcanzadas, y al análisis realizado

sobre los resultados obtenidos se llega a las

conclusiones del proyecto

CONCLUSIONES

Varios modos de operación, no se requirió

modo promiscuo

Parámetros básicos de conexión: fortaleza,

calidad de la señal, canal, número de usuarios

Factible Operativa, Técnica y Financiera

Existen librerías para acceder a las funcionalidadesinalámbricas

Diseño según necesidades planteadas,

con lenguaje de alto nivel

La herramienta cumplió

satisfactoriamentela evaluación

RECOMENDACIONES

Trabajar con redes

seguras, y obtener los parámetros

con autenticació

n, para adaptarse a

otros entornos y a

cambios futuros

Diseñar la herramienta para permitir

la gestión inalámbrica desde otros dispositivos

Incorporar el manejo valores

históricos y almacenamiento

de escenarios

Utilizar las mediciones obtenidas

para evaluar los

parámetros y observar

relaciones entre

variables

Investigación experimental

con otros elementos,

mediciones y para

formalizar valores:

Buen desempeño

de la red, número alto de usuarios, y metodologías

A medida que aumenta la densidad de redes inalámbricas WIFI en

las ciudades,… se hace cada vez más necesaria una herramienta

para monitorear el espacio de Radio Frecuencia. Es importante

insistir, que sin esta ayuda, será imposible gestionar una red

inalámbrica de manera profesional y organizada”

(VirusProt, 2009)