Universidad Autónoma de Entre Ríos

Licenciatura en Redes de Comunicación

Planificación y Desarrollos de Redes Telematicas

Tema:

ANÁLISIS Y DISEÑO PARA LA CREACIÓN DE UN PROVEEDOR DE SERVICIOS DE INTERNET INALÁMBRICO (WISP)

Autores Albarenga, Rafael

Fabre, Fabio

Raviol, Hernán

Contenido

1. ABSTRACT...............................................................................................................................4

2. CONTENIDO............................................................................................................................4

2.1. PERFIL TECNICO DEL PROYECTO..............................................................................5

3. MERCADO................................................................................................................................5

3.1. BARRERAS DE ENTRADA Y COMPETENCIA............................................................6

4. DESCRIPCIÓN DEL SERVICIO..............................................................................................6

4.1. Modo de funcionamiento....................................................................................................6

4.2. Oferta de servicios..............................................................................................................7

4.3. Area de Coberturas.............................................................................................................7

4.4. Tarifas................................................................................................................................8

5. EQUIPOS UTILIZADOS..........................................................................................................8

5.1. Estaciones Base..................................................................................................................8

5.2. Equipamineto para interconexión de nodos........................................................................9

5.3. Conexión de clientes.........................................................................................................10

5.4. Equipo de Cliente.............................................................................................................10

6. DESCRIPCIÓN DE LA RED:.................................................................................................10

6.1. Topología de la red...........................................................................................................12

6.2. Topología del enlace que provee conexión con Internet...................................................12

6.3. Conectividad con Internet.................................................................................................13

6.4. Conexión de usuarios.......................................................................................................13

6.5. Proxy y DNS....................................................................................................................13

6.6. Plan de numeración......................................................................................................14

7. Conclusiones............................................................................................................................14

8. Equipos Componentes de la red...............................................................................................15

8.1. Estacion Base-..................................................................................................................15

8.2. NODO O ESTACIÓN REPETIDORA.-..........................................................................15

8.3. CLIENTES.-.....................................................................................................................16

1. ABSTRACT

El presente proyecto está enfocado en un análisis y diseño, claro y exacto con el cual pueda implementarse un WISP1 que ofrezca los Servicios de Internet demandados por la mayoría de los estudiantes, a través de la tecnología inalámbrica certificada Wi-Fi, tecnología que nos permite crear nodos eficientes para acceder a internet.

El objetivo principal es plantear el diseño de un Proveedor WISP capaz de ofrecer Servicios de Internet inalámbricos destinado a un grupo de personas que se ubican alrededor de las universidades mas importantes de la ciudad de Concepcion del Uruguay.

Finalmente se pretende demostrar con este proyecto que existe una alternativa innovadora para el despliegue de servicios de Internet ofertados, que hasta la fecha han sido implementados con soluciones dependientes de la tecnología cableada con todas sus desventajas en movilidad, mantenimiento y principalmente costos, alternativa que como pionera en este campo se desenvuelve como líder en la distribución de servicios inalámbricos.

2. CONTENIDO

Hoy por hoy la tecnología inalámbrica esta en auge a tal punto que ya no se puede considerar un lujo sino una necesidad de la que muchos estudiantes no se podrán excluir. Lo que se propone es una alternativa en donde se aprovechan todos los adelantos tecnológicos que permiten disfrutar de servicios como Internet y telefonía digital sin depender de una estructura cableada. Como solución se presenta a los estudiantes la posibilidad de hacer móvil su red, asegurando el normal funcionamiento y garantizando la seguridad de la misma.

Con esto en mente y orientándose principalmente en los medianos y pequeños negocios, se plantea el tema “Análisis y Diseño para la creación de un Proveedor de Servicios de Internet Inalámbrico (WISP)”.

Un Proveedor de Servicios de Internet Inalámbrico o WISP es un sistema de Red de Área Metropolitana (MAN) inalámbrica integrado para conectar clientes a Internet. Las conexiones inalámbricas de alta velocidad se usan para proveer acceso con configuraciones punto a punto o punto multipunto en colegios, universidades y otras instituciones, estas conexiones inalámbricas toman el lugar

1 WISP Wireless Internet Service Provider

de las líneas dedicadas donde las mismas no son posibles o son demasiado costosas.

2.1.PERFIL TECNICO DEL PROYECTO

El sistema de ISP Wireless (WISP) usa radios 11 MB/S en la norma DSSS 802.11. El Acces Point Wireless proporciona características necesarias para un uso seguro y eficiente en ISP Wireless.

Estos sistemas pueden ser aprovechados eficientemente por los estudiantes, Cabinas Publicas de Internet u Hogares, para conectar entre distritos y edificios departamentales hacia una salida a Internet usando una Línea dedicada de alta velocidad. Esto permitiría reducir costos hasta en un 60% en las mensualidades y aumentar el ancho de banda, con una inversión de bajo costo

También pueden usarse para realizar conexiones punto a punto entre dos redes LAN, ideal para grupos de estudiantes que quieran interconectarse. Su utilización sirve para Pequeñas y medianas empresas que quieran conectar sus redes locales e integrar sus sistemas e Internet, así como conectar puntos de venta a su local principal.

3. MERCADO

El servicio WISP está diseñado a clientes de clases estudiantiles, hogareñas y afines al sector. Las ventas generadas por este Servicio durante los primeros años permitirán tener un flujo de caja positivo que seguirá creciendo durante los siguientes años. Lo anteriormente establecido puede ser obtenido a través de una participación de mercado en el primer año de 300 clientes entre estudiantes y hogares.

El mercado objetivo del proyecto lo constituyen los estudiantes que residen alrededores de las facultades y hogares, localizados dentro de la ciudad de Concepción del Uruguay y sus sectores aledaños, que están buscando un servicio más económico y de mejor calidad que los accesos dedicados actuales. La compañía ofrecerá el mejor servicio personalizado, que empieza desde la instalación de la antena y el punto de acceso con función de Ruteador en el edificio o localidad del cliente a través del staff de instaladores disponibles para este propósito.

3.1.BARRERAS DE ENTRADA Y COMPETENCIA

Hay muchos proveedores de Internet en el Concepción del Uruguay pero ninguno tiene una participación de mercado considerablemente superior a los demás. Se puede aseverar que ninguno ofrece una calidad de servicio que satisfaga de la mejor manera a sus clientes, tampoco un servicio estable de telefonía IP para aprovechar los bajos costes. El personal de servicio de estas empresas no se focaliza en el servicio al cliente, a pesar de que tengan preparación y experiencia. Entre los principales competidores en nuestra plaza tenemos a Arnet Telecom, UruNet, Aire Internet, Fabio Comunicaciones, etc.

4. DESCRIPCIÓN DEL SERVICIO

El servicio de acceso a Internet, se ofrecerá con la tecnología de punta certificada Wireless Wi-Fi. Una de las ventajas de Wi-Fi es que actualmente permite velocidades de 54 Mbps, con seguridades basadas en estándares ya probados que proporcionan confiabilidad en la transmisión de información.

4.1.Modo de funcionamiento

El servicio funciona de la siguiente manera:

1. El cliente desde la computadora de su oficina solicita información a Internet. (Abre su navegador, escribe una dirección electrónica, etc.).

2. Esta solicitud de información es transmitida de la red local de la empresa del cliente al equipo Ruteador que se le instaló, el cual a través de frecuencias de radio se comunica a la estación repetidora que le brinda servicio.

3. La estación repetidora envía esta solicitud, junto a la recibida por otros clientes a los que da servicio, hacia el nodo central, la Estación Base.

4. En la Estación Base se valida el acceso del cliente a la red, realiza la facturación (o registra el consumo para posterior facturación, según el plan) y se monitorea el desempeño del sistema.

5. Finalmente, la Estación Base dirige las solicitudes hacia Internet y una vez que se localiza la información que busca el cliente, ésta se envía hacia su computadora.

4.2.Oferta de servicios

El servicio se ofrecerá en su modalidad base de 128 Kbps.

Existiendo planes adicionales de 128Kbps, 256 Kbps, 350 Kbps, 512Kbps y 1Mbps .

4.3.Area de Coberturas

El área de cobertura marcada en el mapa, está sujeto a verificación técnica, no implicando un compromiso de servicio.

4.4.Tarifas

Los precios son los siguientes:

Descripción del Servicio Precio

Plan1: Velocidad de acceso hasta 128Kbps (bajada de datos)

y 64Kbps (subida de datos)

$69

Pla 2: Velocidad de acceso hasta 256Kbps (bajada de datos) y 128Kbps (subida de datos)

$90

Plan3: Velocidad de acceso hasta 350Kbps (bajada de datos)

y 128Kbps (subida de datos)

$120

Plan4:Velocidad de acceso hasta 512Kbps (bajada de datos) y 128Kbps (subida de datos)

$150

Velocidad de acceso hasta 1M (bajada de datos) y 256Kbps

(subida de datos)

$180

5. EQUIPOS UTILIZADOS

5.1.Estaciones Base

El equipamiento para las estaciones base, sirve tanto para los enlaces troncales entre nodos, como para la conexión de usuarios.

Esto es debido a que cada equipo soporta 3 tarjetas, 2 que se utilizarán para las troncales y una para el soporte de abonados.

Los Equipos Principales están compuestos por Routerboard Mikrotik Modelo RB411UAH, con 3 Tarjetas RF mini PCI R52H de 350mW de potencia.

Fig 1

La fig 1 muestra una motherboard de la marca routerboard, que tiene montadas en este caso 2 tarjetas de RF de la misma marca. (podría ir una tercera).

5.2.Equipamineto para interconexión de nodos

La Comunicación entre los Nodos se realiza en frecuencias de 5,4Ghz con una tasa de transmisión de datos de 36Mb/s, previendo el alto tráfico debido al servicio de telefonía, junto al de datos y video conferencias.

Para la interconexión de las estaciones Base en cada punto se utilizarán Antenas Direccionales para asegurar la señal en los enlaces troncales de la red, del tipo RocketDish de la marca Ubiquiti,

Fig 2

La figura 2 muestra 2 antenas plato parabólicas direccionales sólidas, que se utilizan para troncales. No se encuentra en esta torre la antena omnidireccional.

5.3. Conexión de clientes

Para la conexión de los clientes se usa una Antena Omnidireccional Modelo Hyperlink de 12dBi.

Esta antena se la pone más arriba para evitar interferencia. La antena se presenta en la fig 3.

Fig 3

5.4.Equipo de Cliente

En las conexiones clientes optamos por los equipos Ubiquiti LoCo (Sinonimo de Low Cost) de 5,4Ghz y 250mW de potencia, que posee una antena integrada de 12dBi, con estos dispositivos de alta calidad, potencia y perfomance nos aseguramos de una buena estabilidad entre los Nodos y Clientes.

Los clientes tendrán un enlace con un ancho de banda de 11Mb/s estable, con línea de visión, Control de Calidad de Servicio(QOS), para asignarle la velocidad contratada y priorizando los datos en tiempo real.

6. DESCRIPCIÓN DE LA RED:

b) Dos ruteadores de provistos por el ISP para atender el acceso a Internet Internacional con ACL. Los ruteadores se los conecta a un switch con el fin de integrarlos a la red LAN. El proposito de tener dos ruteadores es para balancear el tráfico y garantizar la operación continua en caso de que cualquiera de ellos fallara. Cada uno está configurado para conectarse a los proveedores de los enlaces de Fibra, con lo cual nos aseguramos redundancia hacia la red WAN.

c) Usaremos Switches 10/100/1000 modelo Cisco Catalyst 3600-XL en lugar de Hubs para integrar en una LAN a los servidores, el concentrador y el ruteador por medio de sus puertos de alta velocidad y así mejorar el rendimiento del sistema, lo cual nos permitiría un crecimiento planificado y futuras expansiones del servicio.

d) El Switch integra a la red Lan. Además, en serie con el acceso de la infraestructura se instalan los paquetes QoS para gerenciar el ancho de banda de todo el sistema, esto dentro del sistema Operativo del Servidor CENTOS basado en Linux.

e) Como parte de seguridad se activa una solución de Firewall + IDS que viene integrado en el Sistema Operativo basado en Linux, del Servidor Principal, a este se le adosa el servidor DNS que puede estar “Virtualizado” dentro del mismo, para aprovechar toda la potencia.

f) Refiriéndonos a la red Wireless, en la estación base se ubicaran el Routerboard principal con sus antenas de enlaces, en disposición de anillo para poder tener redundancia en caso de la caida o corte de cualquiera de ellos y en cualquier momento, conduciendo de forma automática todo el tráfico por la ruta alternativa. Como podemos darnos cuenta, se cumple con la premisa de tener redundancia en los sectores más críticos de nuestra red.

6.1.Topología de la red

6.2.Topología del enlace que provee conexión con Internet

6.3.Conectividad con Internet

La Conectividad se realizará con Telecom, a través de su servicio denominado integra, el cual provee la misma velocidad de subida y de bajada garantizada, a continuación se muestran sus principales características:

Ancho de banda internacional garantizado tanto para bajar como para subir información.

Mayor eficiencia en la publicación de contenidos en la web.

Menor tiempo de respuesta ante inconvenientes técnicos. Se garantiza el tiempo de respuesta en el contrato.

SERVICIO INTEGRA:

Ancho de Banda hasta 100 MBPS.

Atención técnica 7x24x365.

Tiempo máximo de reparación de 4hs en áreas metropolitanas.

Desde 8 Direcciones de IP fijas.

Router integrado al servicio.

6.4. Conexión de usuarios

Las estaciones base cuenta con un soft. que permite el registro de usuarios, existen dos alternativas, un radius que reside en la estación base o filtrado por MAC.

En un principio optaremos por el filtrado por MAC, y con el crecimiento de la red iremos al servidor Radius, para administrar de manera mas eficiente y completa cada perfil de usuario.

Este viene integrado dentro de los paquetes de complementos para los RouterBoards.

6.5. Proxy y DNS

El servidor Proxy Cache tiene como finalidad hacer de intermediario ante las peticiones de los clientes, de esta manera se tiene un control del trafico y de los lugares indeseados, también posee un sistema caché que guarda copias de las paginas mas visitadas, si al recibir una petición de una pagina web este constata

que la posee guardada en la memoria interna le devuelve esa pagina, si la versión guardada no corresponde con la que actualmente se encuentra en la web, carga la pagina y a su vez la guarda en cache para una futura petición, así podemos ahorrar un ancho de banda considerable cuando son redes de área extensa y muchas de las paginas son de uso común como los diarios on-line.

El servidor DNS realiza la función de traductor de las peticiones hacia las paginas, al tenerlo dentro de nuestra propia red, nos ahorramos peticiones hacia DNS externos, y así aliviamos el trafico, hay que tener en cuenta que cada equipo montado en cada torre puede soportar un pequeño cache-dns el cual puede resultar de utilidad activarlo.

6.6. Plan de numeración

El plan de numeración está basado en Subredes del tipo 10.0.0.0/16 en todos los puntos de acceso, y se asignara manualmente cada Ip de los clientes.

Se le va a asignar una dirección IP asociada a su dirección MAC unica, con esto tenemos un control sobre las conexiones y podemos evitar que se entrometan personas ajenas no autorizadas.

Tabla de Direcciones IP de la RED

Nodo Dirección IP Entrante

Dirección IP Saliente

Dirección IP Clientes Omnidireccional

UADER 172.16.10.15 172.16.10.4 10.10.0.0/24

UNER 172.16.10.5 172.16.10.6 10.20.0.0/24

UCU 172.16.10.7 172.16.10.8 10.30.0.0/24

UADER-H 172.16.10.9 172.16.10.10 10.40.0.0/24

UTN 172.16.10.11 172.16.10.12 10.50.0.0/24

UADER-g 172.16.10.13 172.16.10.14 10.60.0.0/24

7. Conclusiones

Pese a existir en Concepción del Uruguay una cantidad considerable de proveedores de Internet con presencia en el mercado, ninguno satisface de forma especial la necesidad de tener mayor independencia de la estructura cableada de los servicios ofertados por un ISP. Y con esto en mente podemos aseverar que pesarán de forma positiva estos otros aspectos:

Tecnología de acceso nueva y a costos adecuados para una plataforma de última tecnología que sea accesible a un mercado en apertura.

Fácil despliegue de la Red de Acceso de última milla por ser tecnología inalámbrica y de características físicas que facilitan su montaje, traslado e instalación.

Aplicación en ambientes donde los cableados son muy difíciles de realizar.

Capacidades de aplicación en Redes de Área Local, las comunicaciones internas sin costos y la implementación de Telefonía IP.

Lo anteriormente expuesto indica que la propuesta de este servicio se dirige por buen camino.

8. Equipos Componentes de la red

Para brindar el servicio de un proveedor de Internet inalámbrico necesitamos:

8.1.Estación Base

Tiene como objetivo distribuir el servicio a las distintas estaciones bases ubicadas en los lugares estratégicos de la ciudad para cubrir con el área de la misma. Se utilizará antenas tipo sectorial cubriendo los 360º, con sus respectivos APs exteriores.

8.2. NODO O ESTACIÓN REPETIDORA.-

Intermediario distribuidor del servicio entre la Estación Base y el cliente con el objetivo de llegar al destino deseado. Se empleará una antena omnidireccional cubriendo una área determina de clientes con su respectiva torre y un AP que expanda la red de la estación base. En la siguiente figura 2 se muestra un esquema similar al utilizar

Figura 2. Esquema de estacion repetidora

8.3. CLIENTES.-

Se empleará una antena direccional para que conecte al cliente con la estación más cercana, además se necesitará un AP Ruteador en cada cliente. En la figura 3 se muestra el equipo utilizado para los clientes.

Figura 3. Equipo cliente

Es un equipo resistente a operación en ambientes externos, con capacidades de transferencia de 54Mb/s, antena integrada de 10dB y soporta la norma POE de alimentación, una potencia de 200mW logrando alcances de 2km con línea de visión, mas que suficientes para lo que se requiere.

Se le puede configurar NAT, y filtrado de puertos incluido en cada Dispositivo.

Si el usuario prefiere conectarse directamente con su Notebook, se le solicitará los datos personales para control y su dirección MAC, para incluirla en la ACL del Acces Point.