PLANIFICACIÓN E INSTALACIÓN - DE REDES WIFI MESH VER. 1.1

PLANIFICACIÓN E INSTALACIÓN
 DE REDES WiFi MESH
 Ver. 1.1

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Introducción

 Por fin es fácil extender el alcance de tu señal wireless en tu hogar y compartirla en un vecindario,
 complejo de apartamentos o comunidad. De esta forma, con una sola línea ADSL o cable serán muchos
 los que podrán disfrutar de conexión a Internet por sólo unos euros al mes, ya que se comparten los
 gastos de la línea entre todos. Este es sólo un ejemplo de las posibilidades que ofrecen las redes
 inalámbricas en malla o redes mesh, pero hay otras muchas aplicaciones: hoteles, casas rurales, centros
 comerciales, parques, residenciales, calles enteras, etc. En cuestión de horas podrás desplegar una red
 de gran cobertura sin tener conocimientos de informática ni de telecomunicaciones. Sólo has de situar
 nuestros equipos en los lugares adecuados donde quieras disponer de acceso y ¡a navegar!

 El secreto está en nuestros mini-routers (o nodos) del tamaño de una baraja de cartas que incorporan un
 potente software para la creacion de redes mesh de manera totalmente automática. La red es escalable y
 completamente orgánica, es decir, está "viva" y se autoconfigura y actualiza por sí sola, sin necesidad de
 intervención por parte del usuario. ¡Por fin tecnología wifi mesh al alcance de tus bolsillos! Conecta uno de
 los nodos al router de tu proveedor de acceso a Internet y coloca el resto en zonas adyacentes de manera
 que sus áreas de cobertura se solapen entre sí, tal como se muesta en el siguiente diagrama:

Terminología
Estos son algunos de los términos más utilizados en el despliegue de redes mesh. Familiarízate con ellos con
el fin de referirlos adecuadamente:

                        Conjunto de nodos y ordenadores que pueden comunicarse los unos con
Red:                    los otros, en nuestro caso, de forma inalámbrica mediante una red mesh
                        wifi.
Gateway o puerta de Se designa así al nodo que está conectado a Internet a través del módem-
enlace:             router del proveedor de acceso (una línea ADSL o de cable)
Repetidor:              Es el nodo que repite la señal de los gateways.
                        Nombre genérico de los routers de Nodalis. Con este nobre se designa
Nodo:
                        tanto a los gateways como a los repetidores.

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En una red tradicional (como las que puedes ver, por ejemplo, en una oficina) cada ordenador se conecta por
cable a un router o concentrador. Las instalaciones de cable suelen ser muy costosas y cablear un complejo de
apartamentos para crear una red mallada puede alcanzar un precio prohibitivo. Nuestros routers inalámbricos
mesh resuelven este problema extendiendo el área de cobertura wireless a en el exterior y el interior de
edificios hasta cientos de metros e incluso kilómetros (usando las antenas apropiadas y con línea de visión
entre ellas)

                                                                                     ¡SÍ!

Planificación

A continuación vamos a describir los conceptos básicos a tener en cuenta de cara a la correcta planificación
de una red mesh.

Seleccionar un proveedor de Internet

El primer paso es disponer de conexión a Internet. Por lo general, el proveedor de acceso nos proporcionará un
router con varias salidas LAN, alguna de las cuales podemos utilizar para conectar el nodo gateway. Las redes
malladas funcionan como la red eléctrica de un país: cuantos más gateways (el equivalente a una central
eléctrica), es decir, más conexiones a Internet tenga la red, mayor rendimiento para la conexión, más
disponibilidad y menos latencia. Por ejemplo: en la siguiente ilustración puede observarse que la red dispone
de dos accesos, lo que garantiza un funcionamiento óptimo:

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Distribución de conexiones a Internet

Si sólo disponemos de un punto de acceso a Internet para toda la red mesh, deberá estar lo más centrado
posible en la red. Los nodos repetidores se han de distribuir de manera que el número de saltos (hops) entre
ellos sea igual o menor a 3. El motivo es que el rendimiento o la velocidad de conexión disminuye a medida
que la información "salta" entre los diferentes repetidores hasta el gateway. Lo ideal por tanto es situar los
nodos de manera que exista un solo salto entre ellos, tal como puede apreciarse en la siguiente figura, que
ilustra una instalación típica en el interior de un edificio:

Otra opción pasa por tener en cuenta la similud que hacíamos anteriormente de una red mesh a la red eléctrica
de una nación: disponer de varias conexiones ADSL o cable. De hecho, a menudo es mejor disponer de
múltiples conexiones ADSL con poco ancho de banda que una sóla conexión ADSL con mucho ancho de
banda. De esta forma, si una de las conexiones ADSL cae, las otras pueden seguir dando servicio

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Determinación del número de nodos

La respuesta a esta pregunta dependerá de las necesidades particulares de cada caso. Por poner un ejemplo:
no es lo mismo desplegar una red mesh en un complejo de chalets que en un complejo de apartamentos, ya
que la distribución de señal es fundamentalmente horizontal en el primero y vertical en el segundo. Como
norma general, en urbanizaciones de tamaño mediano, con un nodo por cada 4-6 apartamentos y una sola
conexión a Internet es más que suficiente para lograr un resultado satisfactorio. En urbanizaciones de casas
aisladas, un nodo por casa debería ser suficiente, aunque si la casa es grande quizá sería conveniente añadir
algún nodo adicional.

En la siguiente captura de pantalla se refleja un cálculo típico para la determinación del número de nodos
necesarios para una instalación en un pueblo pequeño:

Otro factor a tener en cuenta es la disipación de la señal wireless en función de los materiales de construcción
empleados y la ubicación de los nodos bien en el exterior o el interior de los edificios. Este aspecto se trata en
el siguiente apartado.

Planificación para instalaciones de exterior

De nuevo, como en el caso anterior, la instalación más apropiada dependerá de las condiciones concretas del
proyecto que tengamos planeado. Generalmente, en grandes redes, es necesaria una combinación de
instalaciones de exterior y de interior.

Teniendo en cuenta que el alcance de radiación de un nodo mesh en espacios abiertos sin obstáculos en la
línea de visión oscila entre 200 y 300 metros, el número de equipos a seleccionar en instalaciones de exterior
dependerá de la superficie a cubrir.

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En ocasiones, en particular cuando los nodos se encuentran algo más distanciados, es necesario el empleo de
antenas direccionales u omnidireccionales. Aunque un nodo de interior y uno de exterior son básicamente
iguales a difencia del precio y de la protección contra la intemperie, un nodo de interior puede adaptarse
facilmente para su funcionamiento en el exterior, haciendo uso de una caja estanca y llevando hasta ella la
conexión a Internet por cable LAN, si se trata de un gateway o simplemente alimentación eléctrica en el caso
de un repetidor. En la siguiente figura puede observarse un nodo diseñado especialmente para condiciones de
exterior, frente a un nodo para uso en interiores.

Otro uso típico en instalaciones de exterior es cuando desean unirse dos redes mesh muy distanciadas entre sí
(dos complejos de chalés, por ejemplo). En este caso es necesario el empleo de dos antenas direccionales tipo
planar o yagui. También es habitual cuando se quiere minimizar el número de nodos empleando antenas de
mayor ganancia. De todas formas, por lo general las instalaciones de exterior apenas son necesarias en las
situaciones más comunes en que se despliegan redes mesh. Por eso, es necesario determinar previamente si
las instalaciones de exterior son realmente necesarias en nuestro proyecto particular. El desarrollo de la red es
más rápido cuando no es necesario situar nodos en exteriores.

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En el caso de instalaciones de interior como, por ejemplo, una casa rural de varias plantas, el alcance de la
señal oscila entre 30 y 50 metros, dependiendo de los materiales de construcción y el diseño de paredes y
muros.

Instalación
A continuación vamos a destacar algunas consideraciones a tener en cuenta a la hora de la instalación física
de la red. La mayor parte de los conceptos que examinaremos ya se han mencionado parcialmente, pero
daremos énfasis en los aspectos más importantes.

Lo primero: conseguir los nodos

Bueno, lo primero realmente es disponer de al menos una conexión ADSL o cable. Después, una vez que
hemos determinado nuestras necesidades y la topología de la red, es necesario conseguir todos los materiales
que vayamos a necesitar. Los más importantes son, obviamente, los nodos. Pero también podemos necesitar
antenas de mayor ganancia, cajas estancas para instalaciones de exterior, cables de red y de corriente,
herrajes, canalizaciones, etc.

En cuanto a los nodos, puedes obtenerlos directamente de www.nodalis.es. El resto de materiales, los
encontrarás sin dificultad en tiendas de electricidad, electrónica y bricolage.

¿Dónde los situamos?

Bien... ya tenemos conexión ADSL o cable, los nodos y demás material. Ahora queda la parte más sencilla...
¡situar los nodos en los lugares más adecuados! ¡Así de sencillo! Tomemos como ejemplo la distribución que
aparece en del dibujo de abajo, consistente en un complejo de 20 apartamentos y una estancia central. Vamos
a utilizar 5 nodos (un gateway y 4 repetidores) El gateway irá conectado por cable LAN al router del proveedor
de Internet: en el dibujo aparece representado como . Por otro lado, los repetidores están simbolizados como
   .

Como vemos, la conexión ADSL está situada en la estancia central y las ventajas de esta disposición son

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obvias: ahorro en servicio de Internet para los residentes y baja latencia debido a que solo hay un salto entre
los repetidores y el gateway. Una comunidad de 20 familias con una sola línea ADSL o cable. Los círculos
sombreados en verde representan el área de covertura aproximada de cada nodo (en exteriores unos 250
metros). Como podemos osbservar, se trata de una disposición sencilla, de rápido despliegue y totalmente
eficiente. Esta distribución es la más recomendable en situaciones similares, no obstante pueden darse
circunstancias en las que es necesario tener en cuenta las siguientes observaciones:

       Recuerda que cuanto más central sea el gateway (el nodo que tiene la conexión a Internet) mejores
        serán los resultados debido a que, si por el contrario, el gateway se sitúa en un extremo de la red, los
        usuarios más distanciados verán considerablemente reducido su ancho de banda disponible y la
        latencia será mayor, ya que los paquetes de información han de "saltar" entre más nodos repetidores.
        Se ha de procurar que el número de saltos o hops sea como mucho de 4.

       Asegúrate de que los nodos repetidores estén lo más próximos posibles a los gateways. Esto facilitará
        el que se cree una conexión sólida entre ambos. En exteriores, una distancia entre 100 y 200 metros
        en suficiente. En interiores, entre 30 y 50 metros es un valor adecuado. ¡Esto es muy importante!

       Podemos asemejar el área de covertura con las antenas que traen por defecto los nodos a una esfera
        de unos 200 metros de radio (en exteriores) En redes con muchos nodos, asegúrate que se solapan
        estas áreas entre sí. ¿Por qué? Pues porque de esta manera se favorecerá la creación de una red
        mallada como tal. Es decir, si uno de los nodos cae por cualquier motivo (fallo eléctrico, bloqueo del
        firmware, daño físico, etc) otro nodo adyacente retomará sus funciones de manera totalmente
        transparente al usuario, que no verá alterada su conexión en ningún momento.

       Lo mismo que lo mencionado en los apartados anteriores se ha de tener en cuenta cuando la
        distribución del área de covertura ha de realizarse en vertical (por ejemplo en un edificio de
        apartamentos o en un hotel) La conexión ADSL ha de estar (si es posible) lo más centrada
        verticalmente posible. En ocasiones, debido a que no puede minimizarse el número de nodos debido a
        la atenuación de señal provocada por los materiales de construcción de los edificios, será necesario
        situar nodos adicionales, por ejemplo en cada planta.

       Si la instalación va a realizarse en un edificio u hotel o complejo residencial que dispone de
        alojamientos para instalaciones auxiliares, es altamente recomendable situar los nodos en esos
        espacios por diversos motivos: es un lugar común de fácil acceso y mantenimiento, no es necesario
        "molestar" a los vecinos o usuarios del edificio y por lo general pueden situarse rápidamente, ya que en
        esos lugares suele disponerse de alimentación eléctrica y todas las canalizaciones necesarias para,
        por ejemplo, llevar la conexión ADSL.

Puesta en servicio

Muy importante: Los routers o nodos de Nodalis se han de conectar mediante cable LAN al router del
proveedor de acceso a Internet ANTES de darles alimentación eléctrica y hemos de esperar en ocasiones
hasta una hora hasta que la red está completamente configurada y operativa. ¿Por qué? Porque el firmware (el
sistema operativo interno) de cada nodo ha de realizar sus ajustes y configuración de forma totalmente
autónoma antes de prestar su servicio. Esto sólo ocurre la primera vez que se conectan, es decir, en la puesta
en marcha. Después, todo funcionará de manera fluida y sin complicaciones en cuestión de minutos.

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Asegúrate dónde sitúas físicamente los nodos. No es mala idea anotar la MAC o número de serie de cada
equipo junto al lugar donde lo hemos instalado. De esta forma, si un nodo en concreto falla, podremos acudir
con facilidad a él, pues sabremos dónde lo tenemos instalado. Una herramienta muy potente para realizar esto
es el panel de control de Nodalis (dashboard.nodalis.es) del que hablaremos más adelante. También podemos
anotar cualquier otra información que nos permita identificar los nodos utilizando un bolígrafo o rotulador
indeleble y escribiendo en la carcasa de cada uno de ellos.

Test inicial

El nodo, una vez conectado, ejecutan un testeo inicial consistente en una instrucción interna que busca los
gateways a su alrededor de forma que pueda establecer un enlace sólido con ellos. El led verde marcado con
WLAN empezará a parpadear si después de 4-5 minutos el nodo repetidor ha conseguido enlazar con un
gateway o nodo repetidor adyacente. Si no ocurre esto, es porque estamos demasiado lejos y será necesario
situar el nodo más cerca de un gateway o repetidor que estén funcionando.

Probando la red

La manera más fácil de probar la red es conectándose a ella utilizando un portátil en cada estancia de la casa,
apartamento o espacio dentro del área de cobertura de los nodos y empezar a navegar por Internet. Recuerda
que una vez instalado adecuadamente los nodos gateway y repetidores, la red necesita un tiempo para
autoconfigurarse, por lo que no concluya precipitadamente que algo anda mal si no obtiene acceso a Internet
en los primeros minutos. Espere al menos una hora antes de empezar a navegar.

Otra forma de comprobar el correcto funcionamiento es utilizar herramientas como Netstumbler
(www.netstumbler.com) que permiten ver el alcance de la señal de cada nodo.

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Por otro lado, comprobará que todo está adecuadamente configurado viendo el estado de la red en tiempo real
en la página que le proporciona Nodalis o utilizando, si lo desea, nuestra herramienta de control Nodalis
Dashboard (dashboard.nodalis.es)

Una vez que todo está OK, ya puede empezar a disfrutar al máximo de su red mesh y de todas sus ventajas.

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