PARTE V EL PRODUCTO
5.1 Requerimientos
5.1.1 Requerimientos de Hardware
5.2.2 Requerimientos de Software
5.2. Diseño físico
Tomando en cuenta los resultados de la entrevista con el especialista, la revisión documental y el estudio de campo, realizados en la parte IV, se consiguieron los requerimientos para elaborar el diseño de la plataforma tecnológica que servirá como una propuesta para proveer de acceso a internet inalámbrico a la comunidad de Araguaney.
5.1.1 Requerimientos de Hardware y accesorios
En cuanto al hardware para el diseño de la red propuesta contaremos con los siguientes equipos: Router ADSL, Servidor. Switch, Access Point, Tarjeta de Red Inalámbrica 802.11b, 802.11g y los accesorios siguientes: Antenas, Caja Intemperies, Torre, Cable Coaxial, Cable UTP, conectores RJ45, pigtail etc.
Router ADSL
El router ADSL es un dispositivo que dentro de nuestra propuesta se encarga, por una parte, de recibir las señales de internet por intermedio del par telefónico que se conecta al modem router a través de un conector RJ-11 y por otra parte se conecta al servidor por intermedio de un cable UTP con un conector RJ-45.
Este dispositivo trabajando como router permite recibir su IP publica asignada por el operador de internet y asignar una IP privada para al servidor enrutador, que será el encargado de asignar las direcciones IP privada a los clientes. ver figura 5.1 para mejor comprensión.
Figura 5.1 Ubicación del Router ADLS en la red comunitaria del Sector Araguaney
Servidor
Las características principales de este dispositivo será la de realizar funciones de encaminamiento (routing), autentificación, control del ancho de banda, y servidor de DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol ).
La Función dentro de la propuesta de este equipo es no permitir que ningún computador, pueda accesar a internet sin tener la contraseña y la clave de acceso asignada por el administrador de la red. Además, sirve para controlar el ancho de banda y es el encargado de asignar las direcciones IP a los computadores de los clientes del servicio y por otro lado hace las veces de corta fuego. En la figura 5.2 se puede ver la ubicación del servidor en la propuesta.
Figura 5.2 Ubicación del Servidor en la red comunitaria del Sector Araguaney
En conclusión, el servidor tiene funciones de cortafuegos ( firewall ) y router, utiliza dos tarjetas de red , una para conectarse al Router ADLS por donde le llega una IP privada y la otra por donde el servidor le asigna las direcciones IP privadas a los clientes.
Características
Para cumplir con la función de servidor en esta propuesta no se requiere de un equipo con características especiales, seria suficiente con un computador con dos tarjetas de red, un disco duro de 40 GB con memoria Ram de 256 MB, una unidad de CD Room y una velocidad mínima del procesador de 500 Khz. Este equipo estará dotado de un software que correrá desde el CD Room, que se encargará de asignar direcciones IP, cortafuego, asignación de clave y contraseña a los clientes.
Access point ( punto de acceso )
En la propuesta el punto de acceso es el dispositivo por el cual entran y salen las señales de radio. Está conectado por una parte al switch que recibe la señal del servidor y este a su vez recibe la señal de internet a través del router ADLS y por la otra parte está conectado a la antena omnidireccional o sectorial que se encarga de emitir las señales de radio, dando una cobertura para que los clientes que esten dentro de ella pueda accesar a la red con el permiso correspondiente.
Se puede observar en la figura 5.3 un nodo de acceso que lo forman básicamente una antena, un cable coaxial llamado pigtail y un punto de acceso. Su función es la de dar acceso a los clientes vía radio enlaces. Esto quiere decir que cualquier computador de la comunidad, equipado con una tarjeta de red inalámbrica, que se encuentren bajo el rango de cobertura del nodo podrá conectarse al mismo.
Figura 5.3 Ubicación del punto de acceso en la red comunitaria del Sector Araguaney
Para este proyecto se propone utilizar cualquier marca o modelo de puntos de acceso que cumpla con las siguientes características mínimas generales:
1. Que Pueda usarse como Access Point (asi viene configurado
de fabrica), Puente (Bridge) Punto a Punto, Puente (Bridge) Punto a Multi-Punto
y como Repetidora.
2. Especificaciones: -Estándares 802.11b, 802.11g
3. Un puerto LAN 10/100 RJ-45, Cable Tipo RJ-45
4. Poder de transmisión 15 dBm @ Rango de temperatura normal
5. Seguridad: Filtro MAC, WEP, Emisión opcional de SSID, Bits de Clave
WEP 64/128-bit
Tarjeta de Red
La función de este dispositivo dentro de la propuesta es convertir las señales digitales que salen del computador a señales de radio frecuencia para conectarse con la red inalámbrica. Esto se puede lograr de dos forma diferente: Una es, conectando una tarjeta de red inalámbrica a una ranura PCI y unirla a la antena exterior a través de cable coaxial, si la distancia entre el computador y la antena exterior es corta, y la otra es , si la distancia entre el computador y la antena es larga se dispone de la posibilidad de utilizar la tarjeta de red alambrica y unirla a traves de cable UTP al punto de acceso situado en el exterior de la vivienda protegido por una caja de interperié.
Por lo antes expuesto en esta propuesta se utilizará casi siempre las tarjetas de red alambrica con que cuentan las mayorías de los computadores de hoy en día, esto es porque generalmente la antena exterior está alejada en varios metros del computador.
Figura 5.4 Tarjeta de red inalámbrica
En cuanto a la posibilidad de utilizar una tarjeta de red inalámbrica en el caso de que el computador esté cerca de la antena exterior, se puede utilizar una que cumpla con la siguiente característica generales:
- Cumple con los estándares IEEE802.11g, IEEE802.11b
- Transmisión, reconocimiento de velocidad y auto negociación,
hasta 54Mbps
- Conector de 32-bit PCI
- Provee una encriptación de 64/128-bit
- Soporte WPA, IEEE802.1X, TKIP, AES
- Soporte Windows 2000 y XP
- Provee una configuración simple y un programa supervisor
- Soporta modelos Ad-Hoc/Infrastructura
- Soporta Roaming Inalámbrico, puede moverse entre diferentes AP sin
rupturas del enlace.
- Antenas fija y extraíble con conector RP-SMA macho.
Antenas
Función dentro de la propuesta: Emitir y recibir las señales de radio frecuencias, cuanto mayor sea la distancia entre antenas, obviamente mayor será la pérdida de señal. La distancia máxima puede variar desde varios metros hasta algunos kilómetros. Es altamente recomendado que haya una línea de visión directa entre las antenas. En el proyecto se utilizarán antenas omnidireccionales o sectoriales para la radio base y direccionales para los clientes. La ganancia de las antenas determina la calidad final del enlace, así como el tipo de antena elegida.
fig 5.5 Tipod de antenas
El montaje final de la antena es un aspecto
importante a tener en cuenta. Se debería tener precaución de:
- Montar las antenas de manera que tengan visibilidad directa entre sí
- Asegurarse de que la zona donde la montamos es resistente
- Afianzar bien la antena de manera que no se mueva con el viento
- La instalación debe tener una buena toma de tierra
- Sujetar bien el cable coaxial con bridas
- Utilizar suelas de goma si el montaje se realiza en una azotea para evitar
resbalones
- Encintar y asegurar todas las conexiones
Cable coaxial
Función dentro de la propuesta
El cable coaxial será utilizado en la radio base para conectar la antena con el punto de acceso situado en la caja de intemperie que normalmente esta instalada en la torre de antenas y para conectar la tarjeta de red inalambrica con la antena colocada habitualmente en el exterior de la vivienda, en el caso que la distancia de la antena y el computador estén cerca.
Debemos tener en cuenta:
- Cuanto más largo sea el cable coaxial, mayor será la pérdida
de señal
- La calidad del cable afecta a la pérdida de señal / metro.
Cableado. No apantallados, UTP (Unshielded Twisted Pair).
EL Cable UTP es utilizado en nuestra propuesta para unir el Router ADLS con el Servidor, para unir el Servidor con el Switch y unir el Switch con el Punto de Acceso.
Características Cable par trenzado no apantallados (UTP):
- Sin ningún tipo de pantalla adicional
- impedancia característica de 100 Ohmios.
- Conector más frecuente con el UTP es el RJ45
Caja intemperie
Su función dentro de la propuesta es alojar el punto de acceso para protegerlo de la intemperie.
Características
-Disipa el calor y la humedad
-Liviana
5.1.2 Requerimientos de Software
En cuanto a Software y sistemas operativos se propondrán los siguientes : Window xp, Programa administrador de red y controladores de tarjeta de red inalámbrica.
5.2. Diseño físico de la solución
Se diseñó la plataforma tecnológica de acuerdo a los requerimientos obtenidos y así cumplir con el logro de cada uno de los objetivos del Trabajo Especial de Grado.
Esta fase de la investigación consistió en la identificación y selección de todos los componentes de operaciones de la red (hardware, software, ubicación física de la radio base, antenas, topología de red etc).
Este es un diseño de red a corto plazo, el cual será superado con creces a medida que se vayan ofreciendo más servicios a clientes , contando además con el crecimiento exponencial de la propia Internet.
Se supone que este esquema tendrá una
validez de un año, siendo entonces totalmente necesaria la
revisión de este proyecto, para tener la documentación totalmente
actualizada y poder realizar un seguimiento fidedigno del crecimiento de la
red wireless en el Sector Araguaney.
En la figura 5.6 se muestra el diseño físico de la red propuesta para la comunidad de Araguaney, el cual está conformado por todos los elementos físico que conforman la red: Modem ADLS, tarjetas de interfaz de red, computador servidor, cable UTP, conectores RJ-45, switch, access point, pedestal y antenas.
Figura 5.6 Red propuesta para la comunidad de Araguaney
En la figura 5.7 se observa el plano de ubicación de las viviendas que serán beneficiadas con la propuesta tecnológica realizada en este proyecto. Se puede ver en el plano la ubicación propuesta para la radio base.
Figura 5.7 Plano del Sector Araguaney
Perfil del usuario final
Cualquier perfil de usuario es válido para acceder a los servicios de esta red comunitaria. Sólo hay que disponer de un computador con una tarjeta de red wireless que soporte los estándares 802.11b o 802.11g. y una antena externa direccional con una ganancia de 5 dbi.
La configuración necesaria para acceder a esta red es similar a la de una red de cable convencional, con la ventaja de que sólo es necesaria una configuración inicial para conectarse independientemente de su ubicación física dentro de la comunidad.
Para poder acceder a las redes inalámbricas de Araguaney , nuestros usuarios necesitarán una autentificación de usuario que será asignada por el administrador de la red.
La red inalámbrica instalada interconecta los equipos con una antena sectorial de 10 DBI de ganancia en la banda de 2.4 Ghz, a una velocidad máxima de 54 Mbps siguiendo el estándar de redes inalámbricas 802.11g y a 11 Mbps con la norma 802.11b. Esta velocidad es compartida por todos los equipos que accedan a través de un mismo punto de acceso (AP).
En lo que respecta al nivel de red, se ha seguido un modelo de direccionamiento basádo en DHCP, utilizando direcciones IP privada para usuarios y estará basada en autentificación previa del usuario, de todo esto se encarga el equipo servidor de la red y ademas se hará la encriptación de la información entre el PC del usuario y el punto de acceso, lo que permite asegurar las transmisiones y evitar que la información recibida sea descifrada por personal no autorizado.
Con esta red propuesta se cumple con los objetivos planteados en este Trabajo Especial de Grado.