Universidad de La Frontera Departamento de Ingeniería Eléctrica

Informe Proyecto FDI “Difusión Multimedial Inalámbrica

IP” Raúl Burgos Viveros Alejandro Navarro Cifuentes

16 de enero de 2003

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Índice

I. Despliegue de la Red Inalámbrica 4 1.1 Layout físico de la Red Inalámbrica 4 1.2 Layout de la red inalámbrica en el contexto de la red ATM de la UFRO 5 1.3 Colegios Participantes 6 1.3.1 Selección de Establecimientos 6 1.3.2 Layout Lógico 8

II. Características técnicas 10 2.1 Nodos Centrales 10 2.1.1 Equipos 10 2.1.2 Configuración de las Celdas 11 2.2 Nodos remotos 11 2.2.1 Equipamiento utilizado 12 2.2.2 Resumen de características en los nodos remotos 12

III. Monitoreo y gestión de la Red 14

IV. Mediciones realizadas sobre la red 15 4.1 Round trip time (RTT) y pérdida de paquetes sobre Celda DIE 15 4.2 Round trip time y pérdida de paquetes en Celda PRAT 15 4.3 Transferencias 16 4.4 Estadísticas de tráfico 16 4.3 Conclusiones 18

V. Topologías experimentales probadas en laboratorio 19 5.1 Acceso a la red vía Roaming entre dos Celdas 19 5.2 Acceso a la red local interna (cableada) vía repetidor en modalidad Bridge 19 5.3 Acceso a red cableada vía repetidor en modalidad Bridge con AP1000 y software ROR en el punto de acceso 20 5.4 Troncal inalámbrica con redes de acceso inalámbricas 20 5.5 Troncal inalámbrica con subredes 21

VI. Mediciones experimentales en laboratorio 22 6.1 Introducción 22 6.2 Resumen 22 6.3 Objetivos 23 6.3.1 Objetivo general 23 6.3.2 Objetivos específicos 23 6.3.3 Layout Experimental 23 6.4 Metodología 24 6.5 Recursos utilizados 24 6.6 Resultados del Proyecto 25 6.6.1 Prueba HTTP Mediante Software “Ad-Hoc” 25

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6.6.2 Prueba de FTP 30 6.3.3 Medir señal y ruido en el enlace de las estaciones con el Access Point AP-1000 33 6.7 Conclusiones 34

VII. Anexos 35 7.1 Configuración del Punto de Acceso “Access Point AP1000” de ORINOCO 367.2 Configuración de un punto remoto inalámbrico 427.3 Interfaz de Control de Acceso y Monitoreo 517.4 Configuración de una Troncal Inalámbrica 807.5 Presentaciones en Congresos y Conferencias Invitadas 977.6 Tesis de Título Desarrolladas 106

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I. Despliegue de la Red Inalámbrica

1.1 Layout físico de la Red Inalámbrica La Figura 1 muestra el mapa de la ciudad de Temuco y la distribución de los colegios participantes en el proyecto. Los puntos centrales identificados como DIE (Departamento de Ingeniería Eléctrica) y PRAT representan los puntos de emisión y recepción de las señales inalámbricas los que se encuentran físicamente ubicados en el Campus Central de la UFRO (DIE) y Facultad de Ingeniería en Campus Prat (PRAT). Ambos Campus se encuentran interconectados a través de un enlace Fast Ethernet de 100 Mbps con fibra óptica de propiedad de la Universidad. A partir de los puntos de emisión se establecieron dos celdas inalámbricas con el fin de cubrir en su totalidad los Colegios prospectados. Esto en sí no constituyó un problema pues la topografía de la ciudad es relativamente plana con lo que no fue necesario usar puntos de repetición intermedios.

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Figura 1

1.2 Layout de la red inalámbrica en el contexto de la red ATM de la UFRO La Figura 2 muestra la conectividad de la red inalámbrica provista a los Colegios en el contexto de la red interna ATM de la UFRO y REUNA2. Es posible apreciar en ella que los Colegios representan una extensión de la red interna de la Universidad por tanto pueden optar al mismo nivel de servicios y ancho de banda que los integrantes del Consorcio REUNA.

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Figura 2

1.3 Colegios Participantes

1.3.1 Selección de Establecimientos Se realizó una selección de los establecimientos educacionales en la ciudad de Temuco, basada en los siguientes criterios:

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• Reconocidos por el Ministerio de Educación según se puede determinar de acuerdo con la nómina publicada en la siguiente URL: [http://www.mineduc.cl/directorio/establecimientos.htm]

• Preferentemente pertenecientes a la Red Enlaces. • Físicamente ubicados en la ciudad de Temuco. • Establecimientos municipales, particulares subvencionados o particulares. • Educación impartida: Media científico humanista de niños o Técnico profesional de

niños. Con los criterios anteriormente mencionados, sólo es posible considerar 26 establecimientos en la ciudad de Temuco para formar parte de la red que se pretende desarrollar, los cuales se resumen en la tabla 1.3.1.

Tabla 1.3.1 Establecimientos Participantes

1. Colegio Adventista Diego Portales 251 2. Liceo Presidente Aníbal Pinto Avenida Pinto 0150 3. Colegio Bautista Avenida Caupolicán 71 4. Liceo Camilo Henríquez Avenida Andes 620 5. Colegio Centenario León Gallo 0498 6. Liceo Particular Comercial Rodríguez 1344 7. Colegio Concepción Volcán Calbuco 251 8. Liceo Gabriela Mistral Antonio Varas 630 9. Colegio George Chaytor School Gabriela Mistral 3015 10. Colegio Green-House School Inés de Suárez 1500 11. Liceo Industrial Uruguay 1398 12. Colegio Juan XXIII General Lagos 396 13. Colegio de La Salle Claro Solar 1098 14. Liceo España General Lagos 698 15. Liceo Manuel Rojas Balmaceda 450 16. Colegio Montessori General Lagos 652 17. Liceo Politécnico Padre Oscar

Mosser Oscar Mosser 56. Comuna de Padre Las Casas

18. Liceo Pablo Neruda Vicuña Mackenna 050 19. Liceo Padre Las Casas Almirante Barroso 360. Comuna de Padre Las

Casas 20. Liceo Pedro Aguirre Cerda Lynch 099 21. Liceo Politécnico Pueblo Nuevo Nahuelbuta 01590 22. Colegio Providencia General Cruz 0198 23. Colegio Santa Cruz Prat 442 24. Liceo Técnico de Temuco A21 Balmaceda 598 25. Liceo Tiburcio Saavedra A26 Prat 0105

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El análisis teórico determinó que todos los Colegios eran iluminados o se encontraban en rango de cobertura de alguna de las dos celdas (LOS). Las visitas posteriores y las mediciones prácticas realizadas confirmaron tal apreciación. Sin embargo, en algunos casos particulares fue necesario reorientar sobre el punto de acceso más lejano por encontrarse el punto de acceso inicial obstruido. La situación anterior queda de manifiesto en la Figura 1 donde es posible ver Colegios anexados al punto de acceso más distante.

1.3.2 Layout Lógico La topografía de la red inalámbrica en la ciudad de Temuco se definió sobre la base de los resultados de LOS obtenidos durante las visitas en terreno a los establecimientos. La antena ubicada en el Campus Central de la UFRO entrega cobertura a la celda denominada DIE mientras que la antena ubicada en el Campus Prat proporciona cobertura a la celda denominada PRAT. El esquema de transmisión es punto-multipunto utilizando protocolo TCP/IP en modalidad unicast y multicast. La solución propuesta corresponde a la mostrada en el Esquema 1 y la topografía de la misma se observa en el Esquema 1.

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Liceo Camilo Henríquez

Colegio George Chaytor School

Colegio Centenario

Colegio Concepción

Liceo España

Green House School

Liceo Gabriela Mistral

Liceo Industrial

Colegio Montessori

Liceo Oscar Mosser

Liceo Padre Las Casas

Punto de Acceso Campus CentralCelda DIE

Liceo Técnico A21

Liceo Pablo Neruda

Colegio Adventista

Colegio Bautista

Liceo Manuel Rojas

Colegio Juan XXIII

Liceo Particular Comercial

Colegio de La Salle

Liceo Pedro Aguirre Cerda

Liceo Aníbal Pinto

Liceo Politécnico

Colegio Providencia

Colegio Santa Cruz

Liceo Tiburcio Saavedra

Punto de Acceso Campus PratCelda PRAT

Universidad de la Frontera

Esquema 1

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II. Características técnicas

2.1 Nodos Centrales

2.1.1 Equipos El equipamiento utilizado para establecer los puntos de acceso fue el siguiente Punto de Acceso DIE • 1 AP1000 Access Point Orinoco • 1 Tarjeta inalámbrica Silver Card Orinoco • 1 Pigtail • 1 Cable Coaxial de 100 pie conector N Male-Male • 1 Amplicador de ½ Watt • 1 DC Injector con fuente de poder • 1 Adaptador Male-Male • 1 Gabinete Estanco (caja) • 1 Antena Omnidireccional 15 dBi • 1 Mástil telescópico de 18 m (Nivel sobre el suelo a 25 m) • Par trenzado UTP para conexión a la red interna de la UFRO El punto de acceso se configuró en la modalidad Bridge Punto de Acceso PRAT • 1 AP1000 Access Point Orinoco • 1 Tarjeta inalámbrica Silver Card Orinoco • 1 Pigtail • 1 Cable Coaxial de 100 pie conector N Male-Male • 1 Amplicador de ½ Watt • 1 DC Injector con fuente de poder • 1 Adaptador Male-Male • 1 Adaptador PCI-PCMCIA • 1 Gabinete Estanco (caja) • 1 Antena Omnidireccional 10 dBi • 1 Mástil telescópico de 6 m (Nivel sobre el suelo a 25 m) • Par trenzado UTP para conexión a la red interna de la UFRO El punto de acceso se configuró en la modalidad Bridge

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2.1.2 Configuración de las Celdas La realización de las configuraciones respectivas debe realizarse ingresando a cada AP1000 con el software “AP Manager” u “OR Manager” provisto por Orinoco. Los detalles de configuración se explicitan en el Anexo 7.1 Celda DIE Nombre de la Celda: omni_die Frecuencia de Operación: Canal 1 correspondiente a 2.412 GHz Ancho de Banda Ocupado: 20 MHz DTIM Period: 1 Multicast Rate: 11 Mbps WEP Encryption: None Control de Acceso: Radius Server AP Authentication: All will be permitted SNMP: Configurado IP Address: 146.83.206.13 Network Mask: 255.255.255.0 Router Default: 146.83.206.254 Celda PRAT Nombre de la Celda: omni_prat Frecuencia de Operación: Canal 2 correspondiente a 2.417 GHz Ancho de Banda Ocupado: 20 MHz DTIM Period: 1 Multicast Rate: 11 Mbps WEP Encryption: None Control de Acceso: Radius Server AP Authentication: All will be permitted SNMP: Configurado IP Address: 146.83.205.51 Network Mask: 255.255.255.128 Router Default: 146.83.205.126

2.2 Nodos remotos Los puntos remotos fueron implementados obedeciendo a las características propias del establecimiento y tomando en cuenta si contaban con red local de computadores. En el caso de contar con red local de computadores el nodo se implementó bajo sistema operativo Red Hat 7.2 con características de router y uso de NAT. En caso de no contar

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con red (pero si se contaba con una sala de proyección) el nodo se implementó bajo Windows 98 Segunda Edición.

2.2.1 Equipamiento utilizado • 1 Antena Direccional de 24 dBi • 1 Cable Coaxial de 75 pie • 1 Tarjeta Inalámbrica Orinoco • 1 Pigtail • 1 Lightning Protector • 1 Mástil de 3 mts • 1 PC aportado por el Colegio

2.2.2 Resumen de características en los nodos remotos Establecimiento Sistema

Operativo Nivel de Señalen dBm

Nivel de Ruido en dBm

Calidad del Enlace

Ancho de Banda en Mbps

Número IP asignado al Nodo Remoto

1 Colegio Adventista Red Hat 7.2 -55 -98 Excelente 11 146.83.205.542 Liceo Presidente Aníbal

Pinto Red Hat 7.2 -65 -96 Excelente 11 146.83.205.57

3 Colegio Bautista Red Hat 7.2 -57 -97 Excelente 11 146.83.205.564 Liceo Camilo Henríquez Red Hat 7.2 -77 -89 Buena 11 146.83.206.20

3 5 Colegio Centenario Windows 98 -54 -98 Excelente 11 146.83.206.20

7 6 Liceo Particular Comercial Red Hat 7.2 -52 -97 Excelente 11 146.83.205.587 Colegio Concepción Red Hat 7.2 -59 -96 Excelente 11 146.83.206.20

8 8 Liceo Gabriela Mistral Windows 98 -56 -97 Excelente 11 146.83.206.21

1 9 Colegio George Chaytor

School Red Hat 7.2 -68 -99 Excelente 11 146.83.206.20

9 10 Colegio Green-House

School Red Hat 7.2 -69 -98 Excelente 11 146.83.206.21

2 11 Liceo Industrial Red Hat 7.2 -50 -97 Excelente 11 146.83.206.20

0 12 Colegio Juan XXIII Red Hat 7.2 -54 -95 Excelente 11 146.83.205.5313 Colegio de La Salle Red Hat 7.2 -48 -97 Excelente 11 146.83.205.5514 Liceo España Red Hat 7.2 -66 -96 Excelente 11 146.83.206.20

6 15 Liceo Manuel Rojas Windows 98 -73 -97 Excelente 11 146.83.205.5916 Colegio Montessori Red Hat 7.2 -72 -98 Excelente 11 146.83.206.20

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17 Liceo Politécnico Oscar Mosser

Red Hat 7.2 -75 -96 Excelente 11 146.83.206.205

18 Liceo Pablo Neruda Red Hat 7.2 -53 -98 Excelente 11 146.83.205.4919 Liceo Padre Las Casas Red Hat 7.2 -74 -96 Excelente 11 146.83.206.20

4 20 Liceo Pedro Aguirre Cerda Windows 98 -77 -89 Buena 11 146.83.205.6421 Liceo Politécnico Pueblo

Nuevo Red Hat 7.2 -78 -88 Buena 11 146.83.205.68

22 Colegio Providencia Windows 98 -60 -96 Excelente 11 146.83.205.6223 Colegio Santa Cruz Windows 98 -65 -97 Excelente 11 146.83.205.6524 Liceo Técnico de Temuco

A21 Windows 98 -60 -98 Excelente 11 146.83.205.52

25 Liceo Tiburcio Saavedra A26 Windows 98 -59 -95 Excelente 11 146.83.205.66

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III. Monitoreo y gestión de la Red El software implementado modificó e integró herramientas de software del tipo GNU. La idea básica fue la de proporcionar una interfaz integrada de monitoreo y control de acceso a todas las máquinas participantes de la red inalámbrica. La documentación entregada en el Anexo 7.3 proporciona una visión general de la interfaz y entrega la metodología de configuración y los parámetros de monitoreo.

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IV. Mediciones realizadas sobre la red

4.1 Round trip time (RTT) y pérdida de paquetes sobre Celda DIE Prueba realizada el 4/06/2002 a las 20 horas sobre 8 estaciones inalámbricas pertenecientes a la red 146.83.206.0 que se encontraban activas al momento sobre el punto de acceso denominado DIE ubicado sobre el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Frontera en Temuco. Todos los pings fueron realizados al mismo tiempo en intervalos de 3 segundos y se utilizó como parámetro el tamaño del paquete. Número IP Colegios

Promedio mseg Tamaño 100 bits

% de Pérdida de packets

Promedio mseg Tamaño 500 bits

% de Pérdida de packets

Promedio mseg Tamaño 1400 bits

% de Pérdida de packets

146.83.206.10 4.094 3 8.204 3 14.969 2 146.83.206.212 3.142 2 8.745 2 17.824 2 146.83.206.200 3.241 0 6.483 0 13.396 1 146.83.206.202 2.850 0 6.556 0 13.488 0 146.83.206.205 3.209 0 7.179 0 14.207 0 146.83.206.204 3.515 0 6.792 0 13.171 1 146.83.206.17 3.616 0 6.873 0 14.147 1 146.83.206.25 3.440 0 8.576 0 15.916 1 Promedios 3.388 7.426 14.640

4.2 Round trip time y pérdida de paquetes en Celda PRAT Prueba realizada el 8 de junio de 2002 a las 19 horas sobre ocho estaciones inalámbricas pertenecientes a la red 146.83.205.0 que se encontraban activas al momento sobre el punto de acceso denominado PRAT ubicado sobre la Facultad de Ingeniería de la Universidad de La Frontera en el centro de Temuco. Todos los pings fueron realizados al mismo tiempo en intervalos de 3 segundos y se utilizó como parámetro el tamaño del paquete.

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Número IP Colegios

Promedio mseg Tamaño 100 bytes

%Pérdida de packets

Promedio mseg Tamaño 500 bytes

%Pérdidade packets

Promedio mseg Tamaño 1000 bytes

%Pérdida de packets

Promedio mseg Tamaño 1400 bytes

%Pérdidade packets

146.83.205.52 3.614 0 7.284 0 11.805 0 15.187 0 146.83.205.49 3.368 0 10.518 0 10.410 0 13.674 0 146.83.205.54 3.545 0 6.839 0 10.856 0 14.222 0 146.83.205.56 3.519 0 6.759 0 10.635 0 13.754 0 146.83.205.55 3.541 0 6.744 0 10.740 0 14.039 0 146.83.205.64 5.291 1 9.454 3 13.792 2 18.026 1 146.83.205.68 3.752 0 7.206 1 11.147 0 14.624 0 146.83.205.65 3.751 0 7.988 0 11.319 0 14.066 0 Promedios 3.798 7.849 11.338 14.699

4.3 Transferencias Prueba realizada día sábado 11 de mayo de 2002 a las 14.20 hrs. Punto de Acceso Prat con tres estaciones activas ese fin de semana. El resto de los colegios tenían apagados sus PC de acceso. La prueba consistió en hacer un FTP simultáneo desde los tres PC de acceso (con Linux) ubicados en los Colegios Bautista, La Salle y Pablo Neruda hacia el servidor wireless.ufro.cl y hacer una descarga del archivo stage2.img de un tamaño de 88.477.696 bits. Todos estos colegios se encuentran dentro de la misma celda correspondiente al punto de acceso ubicado en calle Prat en la Facultad de Ingeniería. El procedimiento se hizo a través de una conexión terminal sobre los PC´s con Linux usando el software Secure CRT e ingresando como root sobre ellos para activar el cliente FTP. El resumen de las mediciones se muestra en la siguiente tabla

Colegio Tasa de Transferencia Bautista 2.6 Mbits/seg La Salle 3.6 Mbits/seg Pablo Neruda 2.8 Mbits/seg

4.4 Estadísticas de tráfico Se realizó monitoreo de tráfico al azar. La estadística de tráfico mostrada se tomó entre el 29 de abril y el 6 de mayo de 2002. El avance es hacia la izquierda y muestra el tráfico semanal del Colegio respectivo

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Colegio La Salle (Avanza hacia la Izquierda)

Colegio Concepción

Colegio Montessori

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Colegio Adventista

4.3 Conclusiones • Las mediciones realizadas en celda DIE muestran un promedio en el RTT muy cercano

para cada uno de los puntos monitoreados. La celda es bastante homogénea y la máxima desviación ocurre para el punto 146.83.206.10 correspondiente al Punto de Prueba de Alejandro Navarro el cual tiene el enlace de más bajo nivel de señal de la muestra (calidad solo de BUENO). La pérdida de paquetes puede deberse a la misma causa.

• Las mediciones realizadas en la celda PRAT muestran también un promedio bastante

cercano. Aquí las variaciones pueden encontrarse en que la celda física no es tan homogénea como la anterior evidenciándose la situación del Liceo Particular Comercial 146.83.205.64 que muestra el mayor promedio y pérdida de paquetes ya que frente a la ubicación de la antena se encuentra un árbol que obstruye parcialmente el enlace.

• Los valores de retardos obtenidos evidencian que ambas celdas no debieran manifestar

problemas para transporte par el caso de la aplicación que nos interesa REAL PLAYER.

• Las tasas de transferencia son bastante mas elevadas que lo necesario (al menos para el

caso de tres peticiones simultáneas). Esto evidencia que si a lo más tres colegios activan sus peticiones al mismo tiempo sobre una celda, ésta no debiera tener problemas en proporcionar el tráfico de 768 Kb/seg que el proyecto requiere cursar sobre ella.

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V. Topologías experimentales probadas en laboratorio

5.1 Acceso a la red vía Roaming entre dos Celdas El propósito fue mostrar la capacidad de tener usuarios en movimiento entre celdas traslapadas (siempre y cuando tengan la misma definición de Celda o nombre de Red) de modo de permitir una conectividad transparente.

5.2 Acceso a la red local interna (cableada) vía repetidor en modalidad Bridge El propósito fue probar la accesibilidad a la red cableada vía un repetidor intermedio. Esta configuración es útil cuando el punto remoto no tiene alcance visual con el punto de acceso. El problema se soluciona mediante el repetidor intermedio el cual debe estar configurado en la modalidad Bridge. Es posible el roaming automático siempre y cuando ambas celdas tengan la misma identificación de red. El PC Router permite definir una subred IP inalámbrica y elimina el costo de tener que usar como punto de acceso a la red un AP1000 con firmware ROR

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5.3 Acceso a red cableada vía repetidor en modalidad Bridge con AP1000 y software ROR en el punto de acceso La prueba es idéntica a la 5.2 pero en este caso requiere tener como punto de acceso un AP1000 con firmware ROR

5.4 Troncal inalámbrica con redes de acceso inalámbricas El propósito fue mostrar la factibilidad de extender una troncal inalámbrica de varios puntos con bajadas/subidas de redes inalámbricas locales.

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5.5 Troncal inalámbrica con subredes El gráfico muestra la implementación práctica de subredes IP sobre un segmento inalámbrico como backbone. Detalles de la configuración se encuentran en el Anexo 7.4

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VI. Mediciones experimentales en laboratorio

6.1 Introducción En Chile, el acceso a Internet en establecimientos educacionales primario y secundario se ha masificado, mediante conexiones telefónicas (analógica y digital), pero este tipo de instalaciones no permite obtener un ancho de banda adecuado para poder compartir Internet en los laboratorios de los colegios. Por esto, se están viendo nuevas alternativas de conexión, como por ejemplo, laboratorios implementados con redes inalámbricas, el proyecto denominado “Medición de Calidad de la Conexión para Laboratorios con Tecnología Inalámbrica”, demuestra la viabilidad de instalar una red inalámbrica en el laboratorio de los establecimientos educacionales, entregando una conexión de 11 Mbps. Este ancho de banda al ser compartido por 25 computadores conectados en paralelo a Internet da la posibilidad de tener para cada una de las máquinas una conexión de 209,894 Kbps, lo cual es mucho más que lo que existe hoy en día en los establecimientos educacionales.

6.2 Resumen En este informe de proyecto se presentan los resultados obtenidos al medir la Calidad de la Conexión para Laboratorios con Tecnología Inalámbrica, mediante mediciones de tráfico con alta demanda, las cuales fueron implementadas de dos maneras: • Prueba HTTP Mediante Software “Ad-Hoc”.

• Prueba FTP. También se realizaron las siguientes pruebas para ver el comportamiento de la red: • Prueba de Medición de Tiempos de Respuesta y Pérdidas de Paquetes.

• Medir Señal y Ruido en el enlace de las estaciones con el Access Point. Los resultados arrojados por estas pruebas, demuestran que la implementación de un Laboratorio tipo Escuela conectado inalámbricamente es totalmente factible, ya que el

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rendimiento alcanzado por este tipo de tecnología permite conectar 25 computadores en paralelo a una tasa de transferencia de 209,894 Kbps cada uno.

6.3 Objetivos

6.3.1 Objetivo general En este proyecto se busca determinar el rendimiento de una red inalámbrica operando en el estándar 802.11b bajo el protocolo TCP/IP.

6.3.2 Objetivos específicos • Determinar rendimiento del canal inalámbrico (tasa de transferencia) bajo condiciones

de alto tráfico en la red inalámbrica.

• Verificar tiempos de respuesta en la red y posible pérdida de paquetes.

• Medir Señal y Ruido en el enlace de las estaciones con el Access Point AP-1000.

6.3.3 Layout Experimental • Se implementaron 6 estaciones de trabajo con su respectivas tarjetas inalámbricas

Orinoco bajo sistema operativo Windows 98.

• Se implementó un Servidor FTP y HTTP bajo sistema operativo Unix con un archivo de descarga tipo para la prueba HTTP de 7.191.310 bits, y para la prueba FTP de 13.675.575 bits.

• Se definió una celda inalámbrica denominada “test” con un punto de acceso AP-1000 Orinoco al cual se asociaron las estaciones de trabajo.

• El Servidor se encontraba conectado al AP-1000 a través de cable UTP a 10 Mbps.

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6.4 Metodología Se realizaron distintas pruebas sobre la tecnología de redes inalámbricas con el fin de saber su real desempeño, para esto se hicieron mediciones de tráfico con alta demanda, las cuales fueron implementadas de dos maneras: • Se instaló en cada una de las 6 máquinas un software cliente específicamente diseñado,

el que tenía por finalidad realizar requerimientos del archivo tipo para pruebas HTTP (7.191.310 bits) sobre el Servidor respectivo. Este software cliente se encontraba gatillado por un software maestro instalado en una de las máquinas clientes y donde además era posible indicar como parámetro el número de clientes que debían hacer la petición y el número de peticiones totales a realizar. El resultado obtenido de cada prueba se guarda en un archivo para posterior análisis.

• Se realizaron transferencias FTP en paralelo sobre el servidor para descargar un archivo tipo de 13.675.575 bits, teniendo como parámetro el número de máquinas que hacían la petición.

6.5 Recursos utilizados • Un ORiNOCO AP-1000 Access Point (ex WP-II), US/CAN power cord. • Seis Tarjetas Inalámbricas ORiNOCO Turbo 11 Mb PC Card (FCC) w/WEP –

SILVER.

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• Cinco ORiNOCO PCI Adapter board. • Cinco Computadores PIII de 733 MHz, 128 MB RAM, Windows 98 SE. • Un Computador Portable Toshiba Satellite, Celeron de 600 MHz 64 MB RAM,

Windows 98 SE. • Un Computador Hewlett Packard, Sistema Operativo Unix.

6.6 Resultados del Proyecto Los resultados obtenidos para cada una de las pruebas se pueden ver en las siguientes tablas:

6.6.1 Prueba HTTP Mediante Software “Ad-Hoc” La idea del software “Ad-hoc”, es que se instala en cada una de las máquinas una versión cliente, el que tenía por finalidad realizar requerimientos del archivo tipo (7.191.310 bits) sobre el Servidor. Este software cliente iniciaba su trabajo mediante un software maestro instalado en una de las máquinas que hacía a su vez de cliente/maestro y donde además era posible indicar como parámetro el número de clientes que debían hacer la petición y la cantidad de peticiones totales a realizar. Los datos obtenidos de estas pruebas se resumen a continuación: • Para 1 PC Cinco Requerimientos

Kbytes sg Kbps Tasa Promedio (Kbps)

PC1 7191,31 17,91 3212,199 7191,31 20,76 2771,218 7191,31 24,49 2349,142 7191,31 29,44 1954,160 7191,31 32,91 1748,115 2406,967

• Para 2 PC Cinco Requerimientos Kbytes sg Kbps Tasa Promedio (Kbps)

PC1 7191,31 25,59 2248,163 7191,31 25,82 2228,136 7191,31 25,76 2233,326

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7191,31 25,77 2232,459 7191,31 26,25 2191,637 2226,744

PC2 7191,31 24,11 2386,167 7191,31 25,92 2219,540 7191,31 28,73 2002,453 7191,31 33,18 1733,890 7191,31 37,13 1549,434 1978,297 2102,521

• Para 3 PC Cinco Requerimientos Kbytes sg Kbps Tasa Promedio(Kbps)

PC1 7191,31 33,94 1695,064 7191,31 35,32 1628,836 7191,31 35,48 1621,490 7191,31 35,92 1601,628 7191,31 37,62 1529,253 1615,254

PC2 7191,31 35,43 1623,779 7191,31 35,53 1619,209 7191,31 35,65 1613,758 7191,31 35,1 1639,045 7191,31 34,16 1684,148 1635,988

PC3 7191,31 34,22 1681,195 7191,31 35,15 1636,714 7191,31 36,41 1580,074 7191,31 39 1475,141 7191,31 42,57 1351,432 1544,911 1610,718

• Para 4 PC

Cinco Requerimientos Kbytes sg Kbps Tasa Promedio(Kbps)

PC1 7191,31 45,97 1251,479 7191,31 46,25 1243,902 7191,31 46,79 1229,546 7191,31 45,15 1274,208 7191,31 48,17 1194,322 1238,691

26

PC2 7191,31 46,25 1243,902 7191,31 46,74 1230,862 7191,31 47,07 1222,232 7191,31 45,7 1258,873 7191,31 46,74 1230,862 1237,346

PC3 7191,31 47,07 1222,232 7191,31 46,96 1225,095 7191,31 47,24 1217,834 7191,31 51,73 1112,130 7191,31 43,99 1307,808 1217,020

PC4 7191,31 45,91 1253,114 7191,31 46,97 1224,835 7191,31 47,4 1213,723 7191,31 48,11 1195,811 7191,31 50,7 1134,723 1204,441 1224,375

• Para 5 PC Tres Requerimientos Kbytes sg Kbps Tasa

Promedio(Kbps) PC1 7191,31 57,45 1001,401

7191,31 57,35 1003,147 7191,31 57,5 1000,530 1001,693

PC2 7191,31 55,75 1031,937 7191,31 55,64 1033,977 7191,31 56,96 1010,015 1025,310

PC3 7191,31 57,45 1001,401 7191,31 56,58 1016,799 7191,31 57,28 1004,373 1007,524

PC4 7191,31 56,91 1010,903 7191,31 56,79 1013,039 7191,31 57,84 994,649 1006,197

PC5 7191,31 57,24 1005,075 7191,31 62,34 922,850 7191,31 54,15 1062,428 996,784

27

1007,502 • Para 6 PC Cuatro Requerimientos Kbytes sg Kbps Tasa Promedio(Kbps)

PC1 7191,31 80,58 713,955 7191,31 80,45 715,109 7191,31 88,66 648,889 7191,31 82,66 695,989 693,485

PC2 7191,31 80,79 712,099 7191,31 78,99 728,326 7191,31 87,6 656,741 7191,31 79,53 723,381 705,137

PC3 7191,31 79,87 720,301 7191,31 77,45 742,808 7191,31 86,34 666,325 7191,31 76,66 750,463 719,974

PC4 7191,31 80,41 715,464 7191,31 77,67 740,704 7191,31 87,06 660,814 7191,31 77,66 740,799 714,445

PC5 7191,31 81,07 709,640 7191,31 77,72 740,227 7191,31 86,84 662,488 7191,31 79,36 724,930 709,321

PC6 7191,31 82,88 694,142 7191,31 79,53 723,381 7191,31 82,88 694,142 7191,31 79,81 720,843 708,127 708.415

28

Gr áf i c o P r ue ba I nt e nsi v a c on 5 Re que r i mi e nt os

1

10

100

1000

10000

0 1 2 3 4 5 6 7

Núme r o de P C´s

Se puede apreciar en el gráfico, que a medida que la cantidad de computadores aumenta, el ancho de banda disminuye de forma lineal en coordenadas logarítmicas.

29

Prueba con 6 PC´s

1

10

100

1000

10000

0 1 2 3 4 5 6 7

Código PC

Tasa

de

Tran

sfer

enci

a (k

bps)

1 Requerimiento

2 Requerimientos

3 Requerimientos

4 Requerimientos

A partir de estas tablas, se puede concluir que al aumentar la cantidad de requerimientos por máquina y manteniendo el número constante de estas, la red inalámbrica no sufre deterioro, esto demuestra la confiabilidad de la red, es decir, la tasa de transferencia no sufre cambios al aumentar las veces que un computador requiere un archivo del Servidor.

6.6.2 Prueba de FTP Código PC Tasa Transferencia por

Computador (Kbps) Tasa de Transferencia Promedio

(Kbps) PC1 2,51 PC2 5,44 PC3 5,04 PC4 5,4 PC5 5,64 PC6 4,72 4,792 PC5 3,16 PC2 3,06 3,11 PC5 2,12 PC2 2,07 PC3 2,05 2,08

30

PC5 1,6 PC2 1,59 PC3 1,55 PC4 1,54 1,57 PC5 1018,26 PC2 1016,32 PC3 966,2 PC4 963,03 PC1 961,76 985,114 PC5 879,01 PC2 878,99 PC3 878,03 PC4 844,64 PC1 717,04 PC6 843,07 840,13

Gráfico Prueba FTP

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 1 2 3 4 5 6 7

Número de PC´s

Tasa

de

Tran

sfer

enci

a (k

bps)

Este gráfico se linealizó para poder extender la gráfica y así poder extrapolar la tasa de transferencia que se puede alcanzar con la red inalámbrica al tener 25 computadores conectados, los datos obtenidos se pueden ver en la siguiente tabla:

31

Nº PC 1 2 3 4 5 6 Tasa de Transferencia (Kbps)

4792 3110 2080 1570 985,114 840,130

Al linealizar los datos se obtiene: Nº PC 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Tasa de Transferencia (Kbps)

724,436 635,331 567,545 511,682 466,659 428,549 369,278 368,978 345,144

Nº PC 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Tasa de Transferencia (Kbps)

324,396 305,492 289,068 274,157 260,615 248,886 238,232 227,510 218,776 209,894

Al graficar estos datos obtenemos:

Gráfico Prueba FTP

1

10

100

1000

10000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Número de PC´s

Tasa

de

Tran

sfer

enci

a (k

bps)

Gráfico linealizado de Prueba FTP en coordenadas Log en el eje Y. Al ver el gráfico linealizado de la prueba FTP, se puede concluir que para un laboratorio de un Establecimiento Educacional de la Red Enlaces, la implementación de una red

32

inalámbrica permite tener un ancho de banda simétrico de 209,894 Kbps para cada uno de los 25 computadores trabajando en paralelo, lo cual es una tasa mayor si la comparamos con una conexión conmutada (56 Kbps) o en un RDSI (64/128 Kbps) a Internet.

6.3.3 Medir señal y ruido en el enlace de las estaciones con el Access Point AP-1000 Se hicieron mediciones de Señal y Ruido en el enlace de las estacione con el Access Point, mediante el software que viene integrado en las tarjetas inalámbricas, a continuación se muestra un ejemplo de este software.

Las mediciones de los 6 computadores se entregan en la siguiente tabla:

Código PC Señal (dBm) Ruido (dBm) S/N (dB)

PC1 -62 -86 23 PC2 -48 -83 35 PC3 -55 -96 43 PC4 -52 -87 34 PC5 -50 -94 45 PC6 -45 -95 48

Nota: Las señales superan largamente el nivel mínimo de –83 dBm del receptor de las tarjetas para asegurar un enlace con el AP-1000 a 11 Mbps.

33

6.7 Conclusiones De los resultados obtenidos de las pruebas realizadas, se han podido establecer las siguientes conclusiones con respecto a la conexión para laboratorios con tecnología inalámbrica. • A partir de las tablas y gráficos que se obtuvieron de la Prueba HTTP Mediante

Software “Ad-Hoc”, se puede concluir que al aumentar la cantidad de máquinas, el ancho de banda disminuye de forma lineal, de manera similar que en la Prueba de FTP.

• También se puede concluir que al mantener el número constante de máquinas pero

aumentando el número de requerimientos, la red inalámbrica no sufre deterioro, es decir, la tasa de transferencia no sufre cambios al aumentar las veces que un computador requiere un archivo del Servidor.

• Con el gráfico linealizado de la prueba FTP, se puede concluir que para un laboratorio

de un Establecimiento Educacional de la Red Enlaces, la implementación de una red inalámbrica permite tener un ancho de banda simétrico de 209,894 Kbps para cada uno de los 25 computadores trabajando en paralelo, lo cual es una tasa mayor si la comparamos con una conexión conmutada (56 Kbps) o en un RDSI (64/128 Kbps) a Internet.

• Un alcance que hay que hacer, es que a pesar que se obtienen gráficas similares para las

pruebas Mediante Software y de FTP, la tasa de transferencia para el FTP es mayor, lo que puede ser causado por el tamaño de paquetes que maneja el software “Ad-Hoc”, que al ser más pequeño, aumenta la cantidad de overhead, disminuyendo el rendimiento de la red.

• En la prueba para Medir Señal y Ruido en el enlace de las estaciones con el Access

Point AP-1000, las señales superan largamente el nivel mínimo de –83 dBm del receptor de las tarjetas, lo que asegura un enlace con el AP-1000 a 11 Mbps.

Este proyecto, permitió demostrar la factibilidad y el real desempeño que se obtiene al instalar una red inalámbrica en un Laboratorio tipo Escuela de la Red Enlaces.

34

35

VII. Anexos