Indice:
TARJETAS:
PCI,PLX,PCMCIA,USB,CF...
Chipsets:PRISM, ATMEL, ORINOCO, TI ....
Pros y contras de cada méttodo.
Direccionalidad:Omnis,Direccional,sectoriales
Ganancia.
Cables.
Calculo de enlaces.
P60 o superior + Linux(o BSD http://www.eldemonio.org/docs/freebsd/wireless.pdf,
o lo que sea)
Drivers: Para Prism:Kernel(simple), wlan-ng(RFMON), HOSTAP(MASTER!)
Túnneles: Modulo Tun/Tap, openvpn, ipsec....
Breve introducciónn a redes
Direccionamiento:WiFi+Túnneles. Direccionamiento segúnn Redlibre.
OSPF
DHCP
DNS(?)
YA FUNCIONA!
IPTABLES
Radius(?)
Bibliografíaa:
http://wiki.madridwireless.net/UnirNodoAMadridWireless
Perdidas en los cables RG
http://murcia.redlibre.net/docs/tablaRG.html
Muy completo, desde comparativa de tecnologias hasta tipos de reds8modulacions,...)
http://sindominio.net/suburbia/article.php3?id_article=22
esquema de red:
http://www.raubacapeu.net/people/yves/2000/10/26-network
linux WLAN howto:
http://linux.grmbl.be/wlan/
Linux Wireless Router HOWTO
http://www.rage.net/wireless/wireless-howto.html
Howto OpenVPN:
http://zgor.int80h.net/files/openvpnMiniHowto.txt
AP al aire libre COMO
http://www.redlibre.net/wiki/moin.cgi/PAenExterior
Bilbowireless es un (proyecto de) Red Libre Ciudadana. Red Libre Ciudadana implica que séaa de libre acceso y libre tránnsito. Por ello nos centramos en el uso de Software Libre y Hardware que siga los estánndares.
Un nodo de BilboWL es una víaa de acceso a la red libre. Tiene varios cometidos, desde dar acceso fisico(a travéss de la tarjeta WiFi o un AP) hasta ser capaz de encaminar el trafico. Actualmente dependemos de túnneles para la interconexiónn de nodos. El ideal seríaa la interconexiónn inalámmbrica.
En este apartado veremos todo lo que se refiere a la parte físsica de la red. Esto incluye tarjetas, antenas, PCs y demáss material.
La primera duda a la hora de montar un nodo es que hardware sera necesario. Hay 2 maneras de montar un nodo. La primera seríaa empleando un PC, generalmente una máqquina vieja, y una tarjeta inalámmbrica. Esto implica que necesitaremos un cable entre la tarjeta y la antena. Esta opciónn es util si pensamos mantener el conjunto dentro de un edificio y la antena va a estar separa por muy poca distancia(nodo alado de una ventana p.j.). La segunda opnciónn incluye el uso de un Punto de Acceso(AP) que ,probablemente, se comunicara atraves de Ethernet con un PC. Veamos estas opciones mas en detalle.
Si optamos por este camino la primera eleccion es la de la tarjeta inalambrica que se va a usar. Actualmente en el mercado hay 3 "tecnologias"., 2 son estandar y una no. Se las conoce como 802.11b(11Mbs, la mas extendida), 802.11b+(una mejora que algunos fabricantes han hecho, alcanzando los 22Mbs), 802.11g(de reciente aprobacion).
El primer problema que se nos plantea es por que tecnologia decantarnos. Una rapida solucion seria 802.11b. Por que? Por que es la que mejor soporte tiene bajo GNU/Linux y otros sistemas libres, es la mas extendida y es un estandar probado. 802.11b+ es una expecificacion prpietaria, que aunque sobre el papel ofrezca mejores resultados, implica problemas a la hora de drivers y compatibilidades entre distintos fabricantes. 802.11g acaba de ser aprobada y aparte de poco hardware para ella nuevamente nos encontramos con el problema de los drivers(se comenta que para finales de 2003 habra driver para linux).
Un problema serio es que 802.11b esta desapareciendo del mercado. La solucion es buscar hardware descatalagoda(mas barato). Se estan haciendo esfuerzos para crear un driver libre para 802.11b+(ya que el binario que hay actualmente es virtualmente inutil).
Otro motivo para decantarse por 802.11b es que es la unica tecnologia que nos va a permitir el poner nuestras tarjetas en modo master, necesario para que el PC actue como un AP.
Pero para poder hacer esto es necesario tener en cuenta otro factor, el chipset.
Chipsets:PRISM, ATMEL, ORINOCO, TI ....
Si no es poco con tener que elegir tecnologia nos encontramos con que hay varios chipset(circuiteria interna de cada tarjeta) que den soporte para ella. Algunos de los mas conocidos son:
Atmel. Muy usado en dispositivos USB. Soporte en modo cliente bajo Linux
hermes. El usado en las orinoco, avaya...Soporte en modo cliente t primeras pruebas en modo Master
prism. El mas idoneo para nuestros propositos. Soporte total, modo cliente, master, monitor....
texas Instrument(802.11b+). Se niegan a dar sus especificaciones tecnicas. Se esta trabajando por ingenieria inversa.
El mas indicado para montar nuestro nodo es el Intersil Prism 2.5. El orinoco tambien se puede poner en modo mastery podria ser usado.
La ultima eleccion relativa a la tarjeta es su formato. Podmeos elegir entre muchos: PCI,PLX,PCMCIA,USB,CF...
PCMCIA solo nos seria si nuestro nodo dispone de tal ranura(hay algun loco que usa portatiles viejos como nodos). Si nuestra maquina es un PC convencional la eleccion se restrinje a PCI, PCMCIA+AdaptadorPLX y USB.
..................................ventajas y pegas de PCI vs USB......................
Esta opcion es la mas adecuada si queremos subir el AP al tejado. Para ello necesitaremos un PC que se encargue de las funciones mas complejas del nodo, rutas dinamicas y tuneles, ya que la matyoria de los APs carecen de la posibilidad de hacerlo. Un ejemplo seria el siguiente:
Un ordenador viejillo, P100 64Mb RAM, al cual le ponemos 2 tarjetas de red,una para la red local con salida por ADSL, y otra que ira al AP. Del ordenador al AP tiremos Ethernet + PoE (alimentacion incluida en el cable ethernet). El AP estara en una caja estanca(o tuperware), a la sombra preferentemente, en cualquier lugar(terraza, tejado, fachada). No suele ser necesario modificar la anetna del AP(la antena del USR cubre 3km teniendo una lata en el otro extremo) a no ser que solo vallamos a cubrir una zona especifica(antena de panel en una fachada) o lo vayamos a usar para un enlace punto a punto(en el futuro es lo que nos gustaria).
Este sistema es algo mas caro. Una tarjeta WiFi puede andar sobre los 60e mientras q un AP facilmente lo triplica. Aun asi los beneficios de evitar el cable tarjeta-antena se notan, tanto en dinero(el cable bueno puede ser caro) como en potencia perdida.
Ademas el PoE nos permite poner el AP literalmente donde queramos. Por ejemplo para un USR por 12e del material mas los que cuetse el canble(a 60cnts el metro) y sin cambiar el trafo que tare podemos alejarlo hasta 15m de la cajita de PoE(esta puede estar a su vez separada del PC que haga de nodo.
Si el PC se encarga de las tareas complicadas el AP se puede poner en modo bridge y no requiere mucha complicacion.
Como siempre hay muchos tipos de antenas. La clasificaciónn obvia es segúnn el árrea que cubren. Así podríaamos hacer 3 grupos:
Omnidireccionales: Cubren los 360 de un plano horizontal(el lóbbulo de radiaciónn es como un donuts). Si la ganancia es muy grande(mas de 5dB) no cubren bien las zonas de debajo y arriba(un donuts muy plano). La ideal para un nodo, ya que querremos cubrir toda la zona posible.
Secctoriales: Cubren un ánngulo que va desde los 180 hasta los 60(o menos). Son utiles si tenemos una zona físsicamente cegada(nodo en una pared) y solo vamos a dar cobertura a una zona concreta. Mayor ganancia que las omnis(por ejemplo nuestras ustrip 12dBs) por lo tanto mejor disposiciónn a travéss obstácculos y grandes distancias.
Direccionales: Desde algunos grados hasta muy pocos. Cuanto mas cerrado mas ganacia. hasta 24dB en parabóllicas. Para un nodo no muy úttiles pero quizá para un cliente si. tambiénn validad para los enlaces inter-nodos. largas distancias (10Km).
Hemos nombrado la palabra ganancia y no hemos explicado que significa. La ganancia de una antena es la capacidad de amplificaciónn que tiene la misma. Se expresa en dB, que es el resultado de 10log(ganancia). Al trabajar con unidades logaríttmicas podemos sumar ganancias y restar perdidas. Por ejemplo si tenemos una tarjeta de 30mW típpica tendríaamos en principio 10Log(30mW)=15dBm (usamos dBm pq nos referimos a potencias). Si nuestra antena tiene 12dB (la ustrip o una lata por ejemplo) y sumamos tenemos 15+12=27dB. Si lo convertimos a potencia tendremos 10^(27/10)~500, osea, seria como si estuviérramos usando medio vatio(fuera de la norma de 100mW).
Una cosa a tener en cuenta es que una antena funciona en los 2 sentidos. Vale tanto para amplicar la emisiónn como la recepciónn. Usando una analogíaa sencilla nos permite "gritar mucho", como si tuviérramos un megáffono, y tambiénn escuchar muy bajito, como si tuviérramos una gran oreja.
Otro punto a tener en cuenta es el cable necesario para unir la antena y la tarjeta. Este cable introduce perdidas siempre. Por lo tanto este cable no podrá ser muy largo. Por ejemplo si usamos un cable sencillito(RG58 o equivalente) que tiene 5mm de diámmetro no podremos usar mucho mas de 2 m ya que perderíaamos demasiada potencia. Si necesitamos forzosamente mayor distancia hay que recurrir a cables de mayor calidad(RG213, LMR400...) que son bastante gruesos(10mm) y bastante caros( el LMR400 se puede poner por encima de los 5e/m).
El usar cables implica el usar conectores. El tipo de conector ideal es el N. Es el mas usado en antenas. En pigtails(cables que se conectan a las tarjetas) podemos encontrar muchos tipos de conectores, desde SMA(los que les ponemos a las USR) hasta conectores propietarios(llamados de polaridad inversa, y difícciles de conseguir).
Para acabar con la chapa de antenas ganancias y demáss conceptos confusos vamos a ver como se calcula un enlace.
-------------------------------EJEMPLO DE ENLACE SrDON - MoeBIUS-----------------------
Hemos dicho que necesitamos un PC para encargarse del rutado dinámmico, túnneles, etc... Entonces que máqquina necesitamos? Con lo raro que suenan esas cosas por lo menos un P4 con 1Gb de RAM, no? Pues no. Por ejemplo, para encargarse de rutado dinámmico(OSPF), túnneles con openvpn(3 en concreto), servidor de DHCP, un pequeñoo servidor de Web, un servidor DNS de cacheo y del rango de IPs de bilbowireless y alguna cosilla mas nos basta con un P100 y 64mb de RAM. Lo bueno de usar una maquina vieja es que nos saldrá económmica(probablemente gratis) y que generara poco calor ( y con un poco de mañaa poco ruido).
Ademáss del PC necesitaremos una, o dos, tarjetas de red. La típpica tarjeta de 6-7e nos bastara. tambiénn necesitaremos una tarjeta wireless(unos 60e) o un AP(unos 120e). Algo de cable de red(mas si usamos el AP) que ronda los 60cents metro. Si usamos un AP y vamos a hacer PoE habrá que sumar unos 12e mas(en plan chulo). Necesitaremos una antena, que si es casera andará por los 12e y si es comprada bastante mas, aunque quizá nos valga con la q incluya la tarjeta o el AP(la del AP del USR cubre 3km!). Para acabar algo de cable, un pigtail sale unos 30e, si lo construimos nosotros unos 3e por conector mas el cable que elijamos.
Y ya esta. Si sumamos nos salen unos 100e en caso de usar una tarjeta wifi y unos 190 si usamos un AP.
En esta parte empezaremos a mancharnos las manos(bueno las llemas de los dedos al teclear). Daremos por hecho unos conocimientos bássicos de Linux. Por lo menos la parte de la instalaciónn nos la saltaremos(somos asi de chulos) ya que hay amplia documentaciónn sobre ello (LIPP, Guia Debian). Tambiénn seria recomendable tener unos conocimientos bássicos de redes, aunque trataremos de explicar los mas sencillo posible.
Antes de empezar ha explicar como elegir el canal y modo de funcionamiento de la tarjeta hablaremos un poco de los distintos drivers para tarjetas wireless que hay para GNU/Linux. Cada chipset(de los soportados) tiene su propio driver. Los mas conocidos son:
Chipset Atmel: Atmelwlan. Soporta tarjetas USB, miniPCI, PCMCIA. Desarrollado por una persona con la documentaciónn que le da atmel. Soporta el modo cliente y el modo adhoc.
Chipset hermes: Driver del kernel. Soporta modo cliente y modo adhoc
hermes AP. Reciente. Permite poner en modo master
Chipset Prism. Driver del kernel. Modo cliente y modo adhoc.
WLAN-NG. Muy elaborado. permite modo monitor(para escaneo de redes)
HOSTAP. Permite el modo maestro. Es el que usaremos en estas explicaciones
Otros: El kernel( y el móddulos pcmcia_cs) incluyen soporte para otras tarjetas/chipsets
Explicaremos ahora un poco el caso ideal: HOSTAP. Realmente la compilaciónn de este driver es bastante sencilla. Lo primero es que nuestro kernel disponga de soporte genérrico wireless. para lograr esto deberemos acudir a la secciónn "Network Device Support" del kernel y entrando en "Wireless LAN (non-hamradio) " activamos "[*] Wireless LAN (non-hamradio) ".
Una vez tengamos preparado nuestro kernel con soporte para wireless nos pondremos a compilar hostap. Se puede conseguir de : URL. Una vez bajada la ultima versiónn y descomprimida en algúnn lugar entramos a su directorio y hacemos make. enseguida vemos cuales seránn los pasos a seguir. tan sencillo como make plx ( si es que tenemos una tarjeta con adaptador plx) y luego un make install_plx.
Si queremos saber como funciona el driver es muy recomendable la lectura del fichero README.prism2. Realmente una documentaciónn bastante completa de todo lo que podemos hacer con este driver.
Si todo ha ido bien, al hacer un modprobe hostap_plx deberíaa cargarnos el modulo y tener lista nuestra tarjeta WiFi.
Una cosa que no hemos comentado aun , a pesar de que es la palabra clave de esta secciónn, son la wirelesstools. Estas herramienta sera necesaria para poder controlar nuestra tarjeta. Despuéss de instalarla ( mejor hacerlo antes de intentar probar el driver) y teniendo el driver a punto si ejecutamos iwconfig, nos listara los interfaces de red y de los que sean wireless sus propiedades.
Por ejemplo:
wlan0 IEEE 802.11-b ESSID:""
Mode:Managed Frequency:2.472GHz Access Point: 00:90:D1:01:65:34
Bit Rate:11Mb/s Tx-Power:2346 dBm
Retry min limit:8 RTS thr:off Fragment thr:off
Encryption key:off
Link Quality:48/1 Signal level:-68 dBm Noise level:-99 dBm
Rx invalid nwid:0 Rx invalid crypt:0 Rx invalid frag:0
Tx excessive retries:0 Invalid misc:0 Missed beacon:0
En este caso se trata de una tarjeta pcmcia en modo cliente. Veamos que quieren decir algunos de los campos mas significativos.
Mode: En este caso aparece managed(cliente de un ap) pero si estamos usando el driver hostap deberíaa figurar Master.
Frequency: Frecuencia o canal que estamos usando. En este caso es el canal 13 que equivale a una frecuencia de 2,472GHz. Si se quiere saber la correspondencia canal-frecuencia mirar la bibliografíaa.
ESSID: Nombre de la red wireless.
El resto de entradas no las comentaremos ya que solo son úttiles si somos clientes( y se supone que estamos montando un nodo :P)
Suponiendo que disponemos del driver hostap vemos como cambiar alguno de los parámmetros:
iwconfig wlan0 mode master
iwconfig wlan0 essid BilboWL nickname EuskalXI channel 1
Co esos comandos lo que lograremos es ponernos en modo master ( si es que no lo estábbamos ya) establecer el ESSID en BilboWL y elegir el canal 1.
La elecciónn de nickname es meramente informativa( por si hay varios APs con el mismo ESSID)
La elecciónn del canal depende de las circunstancias. Si estamos solo y con un solo dispositivo, o red, wireless podremos elegir el que queramos de entre los 13 disponibles. Pero si tenemos que compartir el espectro radiofónnico con algúnn otro AP o red tendremos q tener en cuenta que deberánn estar separados por lo menos 4 canales. Enseguida nos damos cuenta que solo podremos tener 3 redes wireless en la misma árrea(pj canales 1-6-11, 3-8-13, 2-7-12 y el mas típpico 1-7-13).
En bilbowireless hemos optado por usar los túnneles a travéss de Internet para ir haciendo backbone de prueba mientras vamos logrando enlaces wifi entre nodos. Para estos tuneles usamos OpenVPN. Un miembro de bilbowireless ha hecho un magnifico HOWTO de como ponerlos ha andar.
http://zgor.int80h.net/files/openvpnMiniHowto.txt
Solo comentar que sera necesario activar en el kernel el soporte TUN (otra vez en "Network device support" <M> Universal TUN/TAP device driver support ).
Breve introducciónn a redes
En este nivel empezaremos ha hablar de redes por fin. Antes de entrar en detalle de como configurar un nodo para formar parte de BilboWL vamos a explicar que esquema sigue la red.
La red se puede dividir en 2 partes. Por un lado esta la red que ven los clientes( y tambiénn los nodos) es la red a la que las personas daremos uso. Pero para que los distintos nodos se comuniquen necesitamos otra red. Esta red recibe el nombre de backbone(espina dorsal) y es la que permite que podamos ver a clientes y nodos a los que no tenemos acceso físsico directa( que no estánn conectados al mismo nodo vamos).
Empezaremos explicando algo sobre la red backbone. Teórricamente esta red puede ser de cualquier tipo ( ethernet, wifi,...) pero idealmente seria inalámmbrica, ya que nos permitiríaa unir puntos distantes de una manera económmica. Pero (siempre hay un pero) tenemos un gran problema en nuestra contra: la orografíaa. La cantidad de montes, montícculos, edificios altos y demáss estorbos no le hacen mucha gracia a la las microondas. Es por ello que es realmente difíccil en este momento inicial (pocos nodos) lograr la interconexiónn entre ellos por wireless. Como soluciónn hemos optado por lo túnneles a travéss de Internet entre los nodos (que disponga de conexiónn de "banda ancha", por llamarla de laguna manera :P).
Los túnneles a travéss de Internet no son una soluciónn ópptima, pero nos permite ir experimentado con la tecnologíaa (es muy difíccil experimentar protocolos de rutado dinámmico solito en tu casa :P ).
Bueno, independientemente de la tecnologíaa que empleemos esta red backbone necesitaráI su rango de IPs. En BilboWL hemos optado por seguir el direccionamiento (reparto de IPs) propuesto por RedLibre. Esto supone que disponemos de 2 rangos de IP (privadas, no accesibles desde Internet) para nuestra comunidad. Un rango de IPs es como hemos dicho para el backbone. Como usamos túnneles(conexiones punto a punto) usamos peque;os rangos de IPs para cada enlace entre nodos. Este rango concretamente es de 4 IPs, 1 para cada nodo, la de broadcast y la de red. Es por ello que si acudimos a la web donde se coordina el direccionamiento en RedLibre vemos que las conexiones entre nodos usan rangos del estilo ------EJEMPLO-------
Aparte de la red backbone esta la red que realmente usaremos. Esta red tiene un rango de IPs totalmente distinto del backbone. tenemos asignado el rango 10.34.LALALALALALA. cada nodo coge de este rango otro subrango (32 IPs por nodo) es por ello que si miramos nuevamente en la web de RedLibre vemos que cada nodo tiene asignado un rango del estilo 10.34.132.128/27.
Nota. Explicaciónn de los rangos y las mascaras.
Es muy usual que para especificar un rango de IPs usemos IP/RANGO. Que queremos decir con esto? vemos con un ejemplo. Si tenemos 10.134.132.128/24 la IP es la IP de la red y el rango es el numero de bits que permanece inmutable dentro de la misma. Como una IP tiene 32 bits ( 4 bytes) si 27 son inalterables nos quedan 5 para combinar. Si elevamos 2 a 5 nos salen 32 IPs por nodo. En nuestro ejemplo iríaan desde 10.34.132.128 (IP de red) hasta 10.34.132.159 (IP de broadcast). Para este tipo de cállculos es MUY recomendable el pequeñoo programa ipcalc que nos sacara de mas de un apuro.
Nota2. Porque RedLibre?
MAS CHAPA AQUI.
Todo este líoo de backbone,direccionamiento y subrangos IP es necesario conocerlo para tener una idea del porque de los siguientes pasos. Vamos con ellos pues. Supongamos que vamos a montar un nodo y que ya hemos cogido un rango de IPs de RedLibre (es un wiki, cualquiera puede apuntarse). Este rango de IPs(que supondremos que es el ya conocido 10.34.132.128/24) es el que usaremos para nuestra interfaz wireless ( o la etherenet que conecte con el AP).
Vemos como se haríaa esto. En plan bruto podríaamos hacer:
ifconfig wlan0 10.34.132.129 netmask 255.255.255.224 broadcast 10.34.132.159
Esto funcionara, pero hay un problema , cuando reiniciamos (si en Linux tambiénn se reinicia, aunque poco) perderemos la configuraciónn. Para evitarlo tendremos que acudir a la configuraciónn de red. En Debian por ejemplo bastaríaa con editar el fichero /et/network/interfaces y añaadir algo del estilo:
auto wlan0
iface wlan0 inet static
address 10.34.132.129
network 10.34.132.128
netmask 255.255.255.224
broadcast 10.34.132.159
gateway 10.34.132.129
Una vez editado este fichero bastara con hacer ifup wlan0 para que tengamos nuestra tarjeta configurada.
OSPF
DHCP
DNS(?)
YA FUNCIONA!
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