En la actualidad, todas las máquinas necesitan ya comunicarse entre ellas. Por esa razón, el uso de Internet se ha vuelto tan fundamental en nuestro día a día, por encima de otras tecnologías. No obstante, esto jamás habría sido posible si no contáramos con medios de comunicación inalámbricos; es decir, dispositivos capaces de enlazarse a través del aire mediante ondas electromagnéticas. Hablamos de monitorización fiable de topología de red Wi-Fi.

En el ámbito de los entornos Wi-Fi, es común referirse a los enlaces inalámbricos en términos de “distancias cortas” (por ejemplo, en el hogar o en una empresa). Desde ellas, los dispositivos, también conocidos como estaciones, se conectan a un punto de acceso, que es el encargado de proporcionar el servicio de red. Todos los dispositivos que necesiten conectarse de manera inalámbrica a la red deben hacer uso de él.

Una de las funcionalidades con las que cuenta el punto de acceso, es la posibilidad de escanear las diferentes bandas de frecuencia Wi-Fi en las que puede operar para descubrir: por un lado, qué frecuencias son operativas; por otro, qué otros puntos de acceso están dando servicio en la misma banda. En el ámbito empresarial, se puede usar esta funcionalidad para encontrar puntos de acceso autorizados o no autorizados, evitando de esta forma Wi-Fi maliciosas o mal configuradas que podrían perjudicar a los usuarios. Por ello, es altamente recomendable realizar una monitorización continua de los puntos de acceso que se encuentren dentro del área Wi-Fi correspondiente.

Uno de los problemas fundamentales a la hora de realizar un escaneo de las frecuencias Wi-Fi en un punto de acceso consiste en que este debe dar un servicio ininterrumpido a las estaciones. Esto entra en contradicción con el proceso de escaneo, dado que, cada vez que se realice un scan, se debe irremediablemente interrumpir a las estaciones con el fin de cambiar la frecuencia dentro de la banda Wi-Fi y de descubrir otros puntos de acceso en canales externos. En consecuencia, el usuario final podría llegar a percibir esta parada del servicio. Bastaría con que realizara una llamada de VoIP o una Videollamada. De hecho, la interrupción sería apreciable por el usuario incluso si este utilizase cualquier tipo de aplicación que trabaje con la red en tiempo real y la pérdida de paquetes sea significativa.

Para hacer frente a este problema, el punto de acceso tendría que escanear su banda completa periódicamente y realizar un cambio de canal sin que se deteriore la calidad del servicio. Existen diferentes soluciones factibles al respecto. Una es la de emplear una radio auxiliar que facilite la monitorización. Otra posible alternativa, que en lugar de efectuarse un barrido completo en un momento determinado se opte por realizar un escaneo continuo.

CBS (Continuous Background Scanning) for VoW scanning and switching channels

La elección de un escaneo continuo es el resultado de querer evitar barrer todas las frecuencias en un único instante de tiempo, acción que repercutiría negativamente en la calidad del servicio de las estaciones. ¿Por qué? Sencillamente, porque la radio debe cambiar a todos los canales de la banda de frecuencia y permanecer un tiempo escuchando tramas de información (beacons) de otros puntos de acceso.

En este contexto, el punto debe monitorizar el tipo de tráfico cursado en cada momento. En la mayoría de los puntos de acceso actuales se tienen en cuenta el tipo de tráfico teniendo como referencia cuatro niveles de prioridad CoS, donde el tráfico de VoIP y de streaming de vídeo se marcan con los niveles de prioridad más altos.

Basándose en este concepto de “colas prioritarias”, el punto de acceso llevará a cabo el escaneo evitando realizar un cambio de canal cada vez que tenga en cola, tráfico de voz o vídeo en el canal en el que está dando servicio a las estaciones.

En cuanto el punto de acceso queda libre de este tipo de tráfico, tiene lugar, en un tiempo reducido, un cambio de canal en busca de mensajes de información (beacons) de otros puntos de acceso sobre el canal externo. Se realizarán varios escaneos de ese mismo canal en periodos cortos de tiempo, de modo que se evite el deterioro de la calidad del servicio de las estaciones que están usando el punto de acceso. El tiempo total de escucha en un canal es el mismo que sin usar CBS, pero dividido en intervalos más cortos que evitan el corte de tráfico prioritario.

Monitorización de la topología de red Wi-Fi

Para obtener una monitorización de la topología de red Wi-Fi que sea fiable con este modelo de escaneo, el sistema se basa en dos supuestos:

1. Los puntos de acceso mandan de manera periódica mensajes de información del AP (beacons) en un intervalo medio de 100 ms.El escaneo se realiza de forma continuada y un mismo canal externo es barrido varias veces antes de finalizar el scan.

Los parámetros configurables en este modelo de scan son los siguientes:
• El tiempo de scan.
• El tiempo de espera en cada canal externo.
• El tiempo de descanso en el que no se realiza un cambio de canal dentro del intervalo del propio scan.

Estos parámetros suelen ser configurables y dependen mucho del número de estaciones y de la clase de tráfico CoS que se vaya a utilizar dentro de la red Wi-Fi. La forma de calibrar estos parámetros suele ser realizando el scan a la vez que se está mandando tráfico de VoIP, y comprobar que no hay pérdida de paquetes y la monitorización de la red se ajusta a la topología de red real.

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