¿Qué es WLAN (red de área local inalámbrica)?

Una WLAN, o red de área local inalámbrica, es un tipo de red de área local (LAN) que utiliza ondas de radio de alta frecuencia en lugar de cables para comunicarse y transmitir datos a distancias cortas. Permite que los dispositivos se conecten y se comuniquen de forma inalámbrica dentro de un área limitada, como un hogar, una escuela, un laboratorio de computación, un edificio de oficinas o un campus. Esta tecnología proporciona a los usuarios la movilidad para moverse dentro de un área de cobertura local y seguir conectados a la red.

WLAN frente a Wi-Fi

Wi-Fi y Wi-Fi Son términos que a menudo se usan indistintamente, pero se refieren a diferentes aspectos de las redes inalámbricas.

Una WLAN es un concepto más amplio que engloba cualquier tipo de red inalámbrica dentro de un área localizada. Puede basarse en varios estándares de comunicación inalámbrica, incluidos, entre otros, Wi-Fi. La tecnología detrás de las WLAN permite que los dispositivos dentro del área de cobertura se comuniquen entre sí y accedan a recursos compartidos (como Internet e impresoras) sin necesidad de cables físicos.

Wi-Fi, por otro lado, se refiere específicamente a un conjunto de protocolos de red inalámbrica basados en la familia de estándares IEEE 802.11, que es la tecnología más utilizada para crear WLAN. Wi-Fi es un método específico para lograr una conectividad inalámbrica estandarizada y certificada por Wi-Fi Alliance, organización que garantiza la interoperabilidad entre diferentes dispositivos inalámbricos. La tecnología Wi-Fi permite que dispositivos como teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, tabletas y otros dispositivos inteligentes se conecten a Internet o entre sí de forma inalámbrica dentro del alcance de una red Wi-Fi. El término "Wi-Fi" no significa nada, pero es una frase registrada que representa los estándares IEEE 802.11.

En resumen, si bien todas las redes Wi-Fi son WLAN, no todas las WLAN son redes Wi-Fi, ya que las WLAN pueden utilizar otras tecnologías inalámbricas para la conectividad.

Una breve historia de la WLAN

El viaje de las WLAN tiene sus orígenes en la década de 1970 con el proyecto pionero ALOHAnet, que marcó los pasos iniciales hacia la comunicación inalámbrica localizada. Durante la década de 1980, el panorama se caracterizaba por diversas soluciones inalámbricas patentadas diseñadas para aplicaciones específicas, obstaculizadas por la falta de estandarización. La década de 1990 marcó un punto de inflexión con el desarrollo del estándar 802.11 por parte del IEEE, que sentó las bases para las redes inalámbricas interoperables. En 1997, el lanzamiento del estándar IEEE 802.11 original introdujo una velocidad modesta de 2 Mbps, sentando las bases para futuras mejoras.

A finales de la década de 1990 se produjo un avance fundamental con IEEE 802.11b, que aumentó las velocidades a 11 Mbps y mejoró significativamente la usabilidad y el atractivo de la WLAN. Esta era también fue testigo de la formación de Wi-Fi Alliance, que promovía Wi-Fi como una marca para WLAN basadas en el estándar IEEE 802.11, una medida que impulsaría que Wi-Fi se convirtiera en sinónimo de redes inalámbricas.

A medida que avanzaba el nuevo milenio, la tecnología WLAN avanzó rápidamente con la introducción de los estándares 802.11a y 802.11g, que ofrecieron mayores velocidades y confiabilidad. Este período marcó la adopción generalizada de Wi-Fi, extendiendo su alcance a hogares, empresas y espacios públicos. La década de 2010 aceleró aún más este impulso, con nuevos estándares como 802.11n y 802.11ac que introdujeron la tecnología de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO) y alcanzaron niveles de velocidad de gigabits, integrando Wi-Fi en una gama cada vez mayor de dispositivos y convirtiéndose en un elemento básico de la vida diaria. vida.

Al iniciar la década de 2020, los últimos avances con 802.11ax (Wi-Fi 6) y Wi-Fi 6E prometen revolucionar las WLAN al brindar velocidad, eficiencia y capacidad incomparables. Esta evolución continua subraya el impulso incesante para satisfacer la creciente demanda de conectividad inalámbrica en nuestro mundo cada vez más interconectado.

¿Para qué se utiliza la WLAN?

La tecnología WLAN se utiliza ampliamente en diversos sectores y para múltiples propósitos gracias a su flexflexibilidad, movilidad y facilidad de instalación. A continuación se muestran algunos usos comunes de WLAN:

Redes domésticas. Uno de los usos más extendidos de WLAN es el de las redes domésticas, lo que permite a los miembros de la familia conectar teléfonos inteligentes, portátiles, tabletas, televisores inteligentes y Dispositivos de IoT como termostatos inteligentes y cámaras de seguridad a Internet y entre sí sin el desorden de cables.
Negocios y oficinas. En el entorno empresarial, las WLAN permiten a los empleados permanecer conectados a la red desde cualquier lugar de la oficina, facilitando la movilidad y flexarreglos ibles del espacio de trabajo. Admiten el uso de computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas para reuniones, presentaciones y trabajo en general, mejorando la productividad y la colaboración.
Educación. Las escuelas, colegios y universidades utilizan WLAN para brindar a los estudiantes y profesores acceso a recursos educativos, bibliotecas en línea y sistemas de gestión del aprendizaje desde cualquier lugar del campus.
Puntos de acceso públicos. La tecnología WLAN está detrás de los puntos de acceso Wi-Fi en cafeterías, hoteles, aeropuertos y bibliotecas públicas, ofreciendo acceso a Internet al público.
Cuidado de la salud. Los hospitales y clínicas utilizan WLAN para conectar dispositivos médicos, acceder a registros de pacientes y habilitar servicios de telemedicina. La conectividad inalámbrica admite carros sanitarios móviles, dispositivos de seguimiento de pacientes y dispositivos portátiles para el personal, lo que mejora la eficiencia y la atención al paciente.
Aplicaciones industriales y de almacén. Las WLAN facilitan el uso de escáneres portátiles, dispositivos portátiles y robots automatizados en almacenes y plantas de fabricación, lo que permite procesos eficientes de automatización, seguimiento y gestión de inventario.
Transporte y logística. En el transporte, las WLAN permiten el seguimiento y gestión de vehículos y carga, mejorando las operaciones logísticas y el flujo de información en tiempo real.
ciudades inteligentes y IoT. Las WLAN desempeñan un papel crucial en las iniciativas de ciudades inteligentes, conectando varios sensores y dispositivos utilizados en la gestión del tráfico, la seguridad pública, el monitoreo ambiental y los servicios públicos, facilitando la recopilación y el análisis de datos para una mejor gestión de la ciudad.

¿Cómo funciona una WLAN?

Una red de área local inalámbrica funciona conectando dispositivos a Internet o entre sí sin necesidad de cables físicos, utilizando tecnología de radiofrecuencia (RF). El proceso involucra varios componentes y pasos clave, que trabajan juntos para permitir la comunicación inalámbrica:

Puntos de acceso (AP). El corazón de una WLAN es el punto de acceso (PA), un dispositivo que transmite y recibe señales inalámbricas hacia y desde dispositivos conectados. Los AP generalmente están conectados a un cable enrutador, cambiaro módemy actuar como puente entre las redes inalámbricas y cableadas. Convierten los datos recibidos de dispositivos inalámbricos en señales por cable y viceversa.
Adaptadores de red inalámbrica. Los dispositivos como computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas tienen adaptadores de red inalámbricos integrados. Estos adaptadores permiten que los dispositivos se comuniquen con la red inalámbrica. Cuando un dispositivo quiere unirse a una WLAN, su adaptador envía una señal al AP más cercano.
Frecuencias de radio. Las WLAN utilizan ondas de radio para transmitir datos. Las frecuencias más comunes utilizadas son las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz, cada una de las cuales ofrece diferentes canales para minimizar las interferencias y optimizar el rendimiento. La banda de 6 GHz también se introduce con estándares más nuevos como Wi-Fi 6E.
SSID (Identificador de conjunto de servicios). Cada red inalámbrica se identifica con un nombre único conocido como SSID. Cuando un dispositivo busca redes inalámbricas, enumera los SSID de todas las redes disponibles. Los usuarios seleccionan la red deseada (SSID) y, si es necesario, proporcionan una contraseña para conectarse.
Transmisión de datos. Una vez que un dispositivo está conectado a un AP, los datos se pueden transmitir de forma inalámbrica entre el dispositivo y la red. La información enviada a través de la red se divide en pequeños paquetes, que se codifican como ondas de radio y se transmiten en la frecuencia seleccionada. El AP recibe estas ondas, las decodifica nuevamente en datos y envía los datos a través de la red cableada a Internet u otros recursos de la red.
Cifrado y seguridad. Cifrado Para proteger la transmisión de datos a través de una WLAN se utilizan protocolos como WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) o WPA3. Estos protocolos cifran los datos enviados por aire, lo que dificulta que los usuarios no autorizados intercepten o comprendan la información.
Gestión y control. Las WLAN se administran y controlan a través de software que permite a los administradores de red configurar ajustes, monitorear el rendimiento de la red y administrar el acceso. Esto incluye configurar redes de invitados, restringir el acceso a ciertos sitios web y priorizar el tráfico para ciertas aplicaciones.

Arquitectura WLAN

La arquitectura WLAN está diseñada para facilitar la comunicación inalámbrica dentro de un área específica, como un hogar, una oficina o un campus. La arquitectura de WLAN está definida principalmente por la serie de estándares IEEE 802.11, que describen los métodos y protocolos para garantizar una red inalámbrica segura y confiable. Existen varios tipos de arquitecturas WLAN, cada una de las cuales atiende diferentes necesidades y escenarios. A continuación se ofrece una descripción general de las arquitecturas más comunes:

1. Conjunto de servicios básicos (BSS)

El conjunto de servicios básicos es la forma más simple de arquitectura WLAN y consta de un único punto de acceso y varios clientes inalámbricos conectados a él. Esta configuración forma una única celda en una red WLAN. La AP sirve como puerta a otros recursos de red o a Internet. Un BSS que funciona de forma independiente sin una conexión a una red cableada se denomina Conjunto de Servicios Básicos Independientes (IBSS) o red ad-hoc, donde los dispositivos se comunican directamente entre sí.

2. Conjunto de servicios extendidos (ESS)

Una red de servicio extendida amplía el concepto BSS, vinculando múltiples puntos de acceso para crear un área de cobertura más grande. Cada AP en un ESS está conectado a una red cableada, lo que permite una comunicación fluida entre diferentes BSS. Esta configuración permite que los dispositivos deambulen libremente dentro del área de cobertura, cambiando automáticamente a la mejor señal disponible sin perder la conexión. ESS se utiliza habitualmente en edificios de oficinas, campus y otros entornos grandes.

3. Sistema de Distribución (DS)

El sistema de distribución conecta múltiples puntos de acceso en un ESS a una red cableada, facilitando la comunicación entre diferentes BSS y enrutando datos al destino correcto. El DS puede utilizar varios medios físicos para la conectividad, incluidos Ethernet cables, fibra óptica o incluso enlaces inalámbricos. Es una parte integral de la arquitectura ESS, que garantiza que los datos puedan fluir sin problemas a través de la red y llegar a redes externas como Internet.

4. Red de malla

La arquitectura WLAN en malla está diseñada para ofrecer alta confiabilidad y una gran área de cobertura sin necesidad de una red troncal cableada. En una red en malla, cada AP se comunica directamente con muchos otros nodos, determinando dinámicamente la mejor ruta para que los datos viajen a través de la red. Esta arquitectura que se forma y repara automáticamente es muy resistente, ya que los datos se pueden redirigir si un nodo falla, lo que la hace ideal para entornos al aire libre o desafiantes.

Tipos de WLAN

Las WLAN vienen en varios tipos, diseñadas para satisfacer diferentes requisitos y escenarios. Estos tipos se clasifican según la configuración de la red, el estilo de implementación y las tecnologías o protocolos específicos que emplean.

1. WLAN de infraestructura

Este es el tipo más común de WLAN, donde los dispositivos se conectan a la red a través de al menos un punto de acceso fijo conectado a la infraestructura de red cableada. Esta configuración proporciona un área de cobertura estable y extendida y permite una fácil gestión de seguridad de la red y conectividad. Las WLAN se utilizan en hogares, oficinas, escuelas y puntos de acceso Wi-Fi públicos, y admiten una amplia gama de dispositivos y aplicaciones, desde una simple navegación por Internet hasta aplicaciones empresariales complejas.

2. WLAN Ad-hoc (o Conjunto de Servicios Básicos Independientes, IBSS)

En una WLAN ad-hoc, los dispositivos inalámbricos se comunican directamente entre sí sin necesidad de un AP central. Este red de igual a igual se forma espontáneamente y es ideal para necesidades temporales de networking. Las WLAN ad-hoc son adecuadas para configuraciones pequeñas y temporales, como reuniones, sesiones para compartir archivos entre dispositivos cercanos o en situaciones donde la infraestructura no está disponible o no es práctica.

3. WLAN en malla

Las WLAN en malla constan de nodos (enrutadores, conmutadores u otros dispositivos) que se conectan directa, dinámica y no jerárquicamente a tantos otros nodos como sea posible. Esta red escalable y autorreparable mejora la cobertura y la confiabilidad. Las WLAN en malla son ideales para cubrir áreas grandes como campus, ciudades o entornos industriales donde el tendido de cables no es práctico. También se utilizan en configuraciones de hogares inteligentes para una conectividad perfecta de los dispositivos.

4. WLAN empresariales

Diseñadas para las necesidades de empresas y grandes organizaciones, las WLAN empresariales incorporan seguridad, administración y escalabilidad características. Por lo general, involucran múltiples AP administrados por un controlador central y admiten autenticación de usuario sofisticada y política de red aplicación. Se implementa en oficinas corporativas, hospitales, universidades y grandes espacios comerciales, donde es esencial gestionar una gran cantidad de usuarios, dispositivos y tráfico de forma segura.

5. Wi-Fi directo

Wi-Fi Direct permite que los dispositivos Wi-Fi se conecten entre sí sin un punto de acceso inalámbrico. Esta tecnología facilita la comunicación directa entre pares, simplificando el proceso de conexión directa de dispositivos. Se utilizan para transferencias directas de archivos, impresión y transmisión entre dispositivos como teléfonos inteligentes, impresoras, cámaras y computadoras sin la necesidad de una conexión a Internet o una red central.

Ventajas y desventajas de la WLAN

Las WLAN tienen algunas ventajas y desventajas que los usuarios deben considerar.

Ventajas

Éstos son algunos de los beneficios clave de la WLAN:

Movilidad y flexibilidad. Las WLAN permiten a los usuarios acceder a los recursos de la red desde cualquier ubicación dentro del área de cobertura de la red inalámbrica. Esta movilidad respalda la productividad y la conveniencia, ya que los usuarios no están atados a una ubicación específica.
Facilidad de instalación. La instalación de una WLAN suele requerir menos tiempo y esfuerzo en comparación con las redes cableadas tradicionales. No es necesario pasar cables a través de paredes o techos, lo que hace que las WLAN sean ideales para edificios donde el cableado físico es difícil o imposible.
Rentabilidad. Aunque el costo de configuración inicial de una WLAN puede ser comparable al de una red cableada, el gasto general es menor con el tiempo. Esto se debe a la reducción de los costos de cableado, la facilidad para agregar nuevos usuarios y los beneficios de movilidad que reducen o eliminan la necesidad de cableado adicional a medida que cambian los diseños organizacionales.
Escalabilidad Las WLAN se pueden escalar fácilmente para dar cabida a más usuarios y servicios. Agregar nuevos usuarios a la red normalmente implica poco más que proporcionarles credenciales de acceso a la red y garantizar una cobertura inalámbrica adecuada.
Acceso de invitados. Las WLAN facilitan el acceso a la red a visitantes, clientes y contratistas sin comprometer la seguridad de la red principal. Esto puede resultar especialmente beneficioso en entornos corporativos, educativos y minoristas.
Soporte para BYOD (traiga su propio dispositivo). Muchas organizaciones apoyan una Política BYOD, donde los empleados utilizan sus dispositivos personales con fines laborales. Las WLAN facilitan esto al permitir una conectividad sencilla para una amplia gama de dispositivos.
Reduce el desorden de cables. Al eliminar la necesidad de un cableado extenso, las WLAN ayudan a mantener un espacio de trabajo o de vida más limpio y organizado.
Colaboración mejorada. La facilidad de conectarse a una WLAN respalda una mayor colaboración entre los usuarios, quienes pueden trabajar juntos, independientemente de su ubicación física dentro del área de cobertura de la red.
Despliegue rápido. Para las empresas que necesitan configurar, reubicar o desmantelar operaciones rápidamente (como en los sectores de construcción, gestión de eventos o consultoría), las WLAN ofrecen una opción de implementación rápida.

Desventajas

Por otro lado, las WLAN tienen algunas desventajas, como por ejemplo:

Riesgos de seguridad. Las WLAN son inherentemente más vulnerables a las violaciones de seguridad en comparación con las redes cableadas. La naturaleza inalámbrica de la comunicación facilita que usuarios no autorizados intercepten la señal inalámbrica y obtengan acceso a la red si no existen las medidas de seguridad adecuadas.
Interferencia. El rendimiento de la WLAN puede verse afectado negativamente por interferencias de otros dispositivos inalámbricos y fuentes electromagnéticas. Los dispositivos domésticos comunes, como microondas, teléfonos inalámbricos y dispositivos Bluetooth, funcionan en el mismo rango de frecuencia que la mayoría de las WLAN y pueden provocar interrupciones en la señal.
Limitaciones de alcance. El alcance efectivo de una WLAN es limitado. Los obstáculos físicos, como paredes y pisos, y la distancia desde el punto de acceso pueden degradar significativamente la intensidad de la señal. Ampliar la cobertura a menudo requiere hardware adicional, como repetidores o puntos de acceso adicionales.
Menor velocidad. En comparación con las redes cableadas, las WLAN generalmente ofrecen velocidades de transmisión de datos más bajas. Si bien los últimos estándares WLAN admiten velocidades más altas, el rendimiento real puede ser mucho menor debido a factores como la distancia desde el AP, obstrucciones físicas e interferencias de otros dispositivos.
Limitaciones de ancho de banda. En entornos con un gran número de usuarios, los disponibles ancho de banda para cada dispositivo disminuye, lo que potencialmente conduce a velocidades de Internet más lentas y a un rendimiento reducido de la red.
Problemas de confiabilidad. Las conexiones WLAN pueden ser menos estables y más propensas a fallar que las conexiones por cable, especialmente en áreas con mucha interferencia o poca intensidad de señal.
Complejidad de configuración y gestión. Si bien configurar una WLAN básica puede ser sencillo, configurar una red para un rendimiento y seguridad óptimos, especialmente en un entorno empresarial, puede ser complejo y requerir conocimientos especializados.
El consumo de energía. Los dispositivos inalámbricos, especialmente aquellos que funcionan con baterías, consumen más energía cuando se conectan a una WLAN debido a la comunicación continua entre el dispositivo y el punto de acceso.