Informe Laboratorio I - Prueba Equipos Inalámbricos PDF

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U.P.T Comunicaciones Amaya Huertas Gabriel Ricardo, Cardozo Cesar Nicolas, Molina Juan Diego 1 INFORME LABORATORIO PRUEBA EQUIPOS Cesar Nicolas Cardozo Gabriel Ricardo Amaya Huertas, Juan Diego Molina Escuela de de Sistemas, Universidad y de Colombia Tunja, Colombia , This document describes the tes...

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U.P.T.C – Comunicaciones – Amaya Huertas Gabriel Ricardo, Cardozo Rincón Cesar Nicolas, Molina Muñoz Juan Die go 1

INFORME LABORATORIO N°1 PRUEBA EQUIPOS INALÁMBRICOS Cesar Nicolas Cardozo Rincón, Gabriel Ricardo Amaya Huertas, Juan Diego Molina Muñoz Escuela de Ingeniería de Sistemas, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Tunja, Colombia [email protected], [email protected] , [email protected]

Abstract-- This document describes the test process of wireless equipment: Wireless Router WallBreaker + Dual Power Repeater 3Bumen and CPE NanoStation Loco M900. These devices allow the creation of PtMP (Point-toMultipoint) LAN and WAN networks. These respond to the need to extend the coverage of networks that due to technical limitations or environmental factors can not be satisfied through UTP and Ethernet cabling. It describes its installation and configuration process, as well as subsequent analysis of results in connection test and bandwidth, taking into account the technical characteristics of each one. KeyWords: CPE, PtMP, Ethernet, Router, Bandwidth

Resumen-- Este documento describe el proceso de prueba de los equipos inalámbricos: Router Inalámbrico Rompemuros + Repetidor Doble Potencia 3Bumen y CPE NanoStation Loco M900. Estos dispositivos permiten la creación de redes LAN y WAN de tipo PtMP(Point-toMultipoint). Estos responden a la necesidad de ampliar la cobertura de redes que por limitaciones técnicas o factores ambientales no puede satisfacerse por medio de cableado UTP e Ethernet. Se describe su proceso de instalación y configuración, así como posterior análisis de resultados en lo que respecta prueba de conexión y ancho de banda teniendo en cuenta las características técnicas de cada uno Palabras clave: CPE, PtMP, Ethernet, Router, Ancho de Banda I. OBJETIVOS  Indentificar las caracterísiticas técnicas y funcionamiento de los equipos inalámbricos a usar.

el

 Realizar pruebas de conexión y de medida de ancho de banda utilizando los equipos inalámbricos a usar y comparar sus resultados.

II. MARCO TEORICO A. Router Inalámbrico Rompemuros + Repetidor Doble Potencia 3Bumen La nueva estación de alta potencia Rompemuros 3Bumen soporta y genera hasta 4 redes inalámbricas, Cuenta con 23 antenas de 5dBi cada una y su alcance con línea de vista hasta los 1000 mts, es compatible con los estándares de la IEEE 802.11b, 802.11g y 802.11n, Su alimentación puede ser por el adaptador de 12V o puede usarse el sistema P.O.E ( Power Over Ethernet ), puede crear y gestionar 4 redes inalámbricas diferentes, las cuales permiten: ponerle un nombre diferente a cada una, limitar la velocidad de transmisión o utilizar un tipo de seguridad para cada red, cuenta con 3 modos adicionales de operación: Gateway, Bridge (puente), Cliente o repetidor. Entre sus características mas notables podemos encontrar las siguientes: - El el base para una comunicación VOIP y WiFi estables. Soportando diferentes protocolos como FTP, SFTP, HTTP, HTTPS, RDP, entre otros. - 4 Puertos LAN 10/100 Mbps Ethernet - 1 Puerto WAN 10/100 Mbps Ethernet - Alimentación de 12V usando P.O.E o el adaptador incluido - Soporta funciones, Gateway, Bridge, Cliente - Soporta y gestiona el nuevo protocolo de direccionamiento IPv6. - 4 Redes Inalámbricas Programables. - Soporta actualización de Firmware vía WEB. Soporta instalación de Sistemas Operativos Independientes/Libres/Personalizados vía TFTP. - Soporta VPN independiente por cada Puerto LAN y WAN. - Potencia de 1000mW con Modificación de Frecuencia propia para lograr un cubrimiento sorprendente. - Utiliza tecnología 802.11n y es compatible hacia atrás con 802.11b/g - Cuenta con 3 antenas desmontables de 5dBi cada una con conector SMA - Alcanza velocidades de hasta 300Mbps - Conexión Distribuida usando WDS - Soporta varios sistemas de seguridad: WEP, WPA, WPA2, WPA2-PSK, WPA2-AES, RADIUS y WPS - Firmware en español y actualizable via HTTP [1]

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Figura 2a: Contenido caja Router 3Bumen https://www.invictuswireless.com/Loco-M900-NS-LocoM900-byFuente: Ubiquiti-p/locom900.htm Figura 1a: Partes Router 3Bumen Fuente: http://www.proveelenlinea.com/router-inalambrico-3bumenrompe-muros-antenas-103001126xJM

Figura 1b: Contenido caja Router 3Bumen http://www.proveelenlinea.com/router-inalambrico-3bumenFuente: rompe-muros-antenas-103001126xJM

B. CPE NanoStation Loco M900 NanoStation Loco M9 es un equipo de exterior que incluye una antena (MIMO) de 8 dBi de ganancia para la banda de 900 MHz, ideal para sortear obstáculos, además de un conector RP-SMA para conectar una antena más potente. La velocidad de transferencia real del equipo es de hasta 150 Mbps. Este modelo tiene una baja latencia. En comparación con los predecesores Nanostation M, el Nanostation Loco M900 tiene un procesador con mayor frecuencia de reloj de 400 MHz y 64Mb de SDRAM, además de 8MB de memoria Flash. El equipo es compatible con IPv6 en modo bridge y WDS. El equipo incluye el inyector POE de 24V necesario para su alimentación, el inyector dispone de un botón de reset, puede utilizar este botón para cambiar el dispositivo al modo recovery y subir el firmware por TFTP. [2]

Figura 2b: Diagrama funcionamiento NanoStation Fuente: https://www.invictuswireless.com/Loco-M900-NS-LocoM900-byUbiquiti-p/locom900.htm

III. EQUIPOS DE TRABAJO Para el desarrollo de la práctica correspondiente al laboratorio número 1 se usaron los siguientes equipos: - Wireless Router WallBreaker + Dual Power Repeater 3Bumen - Sistema Operativo Windows 10 de 64 bits. - Software iPerf v3.0. - CPE NanoStation Loco M900

IV. PROCEDIMIENTO A. CONFIGURACIÓN EQUIPO CPE NANOSTATION LOCO M900

U.P.T.C – Comunicaciones – Amaya Huertas Gabriel Ricardo, Cardozo Rincón Cesar Nicolas, Molina Muñoz Juan Die go 3 Para realizar el montaje de este equipo este se conectó mediante cables RJ-45 uno a los diferentes computadores en un extremo, y el al puerto LAN del adaptador del dispositivo, posteriormente en el puerto POE (Power Over Ethernet) del mismo se conectó otro cable por un extremo y por el otro al equipo NanoStation como lo muestra la Figura 3.

Figura 3: Montaje CPE NanoStation Fuente: Autores

“main” que muestra la configuración actual del dispositivo (Véase Fig. 6).

Figura 5: Ventana login IP host NanoStation Fuente: Autores

Posteriormente se accedió a la configuración de la red cableada Ethernet mediante el centro de redes y recursos compartidos del PC, se configuro la IPv4 de las redes, para el cliente y el servidor, las cuales tenían que tener direcciones diferentes, así, se le asigno al PC servidor la IP “192.168.1.17” y al PC cliente la IP “192.168.1.18”. Cabe anotar que las demás configuraciones de red se dejaron como están predeterminadas.

Figura 6: Pestaña “Main” NanoStation Fuente: Autores

Luego en la pestaña “Network” el Server cambió su IP de 192.168.1.20 a 192.168.1.21 para que cuando ingresara el cliente, este último no interfiera con la configuración hecha por el Server

Figura 4: Configuración de IPv4 estática Fuente: Autores

La configuración inicial la realizó el Servidor. Para esto, en el navegador se accede a la IP host que tiene el CPE NanoStation (192.168.1.20) para acceder a la configuración de la red, en esta etapa se abre una ventana de login (Véase Fig. 5) en la cual se introducen las credenciales por defecto que vienen en la caja del equipo (en caso de que este haya sido reseteado), si no, aquellas con las que el usuario haya dispuesto. Al ingresar, la primera pantalla que aparece es la que muestra la pestaña

Figura 7: Cambio IP pestaña “Network” NanoStation Fuente: Autores

El Server funcionará como AP (Access Point) por lo que ese ajuste se realiza en Modo Inalámbrico, para el caso del cliente,

U.P.T.C – Comunicaciones – Amaya Huertas Gabriel Ricardo, Cardozo Rincón Cesar Nicolas, Molina Muñoz Juan Die go 4 se deja en modo Estadción, el SSID (Service Set Identifier) que sirve como identificador de red para los clientes se designó como “redes305”. Los demás atributos se de jaron por defecto y se guardaron los cambios (Véase Fig. 8). Posteriormente se verificó que el AP se hubiese creado exitosamente volviendo a la pestaña “Main”, como muestra la Fig. 9. en la cual se aprecia la velocidad de transmisión, recepción de datos y calidad de señal tanto para LAN como WAN, esta última estaba inactiva ya que no se había establecido conexión con un cliente.

ejecutó el comando “iperf3 –c “IP-Servidor” para establecer la conexión. Una vez hecho esto, el servidor hace una serie de trasferencias de paquetes de un peso específico de acuerdo al ancho de banda actual en intervalos de 1 segundo (Véase Fig 11b).

Figura 10: Ping entre Cliente y Servidor Fuente: Autores

Figura 11a: Captura Servidor Escuchando por el puerto 5201 Fuente: Autores Figura 8: Configuración de Red para Servidor Fuente: Autores

Figura 11b: Captura prueba ancho de banda a distancia de 1m Fuente: Autores

La anterior prueba se realizó teniendo a los PCs a una distancia de separación de aproximadamente 1m. Para conocer la influencia de la distancia y otros factores ambientales, se realizó una segunda prueba con una distancia de separación de aproximadamente 50 metros los cuales arrojaron los resultados que se muestran en la Fig 11c. Figura 9: Monitoreo de estado de red WAN y LAN Fuente: Autores

Enseguida para verificar la conexión se hizo ping entre las 2 máquinas utilizando las direcciones IP que se había modificado inicialmente “192.168.1.17” (IP Servidor) y “192.168.1.18” (IP Cliente) (Véase Fig. 10). Al haberse hecho ping exitosamente, se procedió a hacer una prueba de ancho de banda con ayuda del software IPERF v3.0. En tal momento, mediante uso del Command Prompt de Windows, el Servidor ejecutó el comando “iperf3 –s” el cual sirve para iniciar sus servicios y el puerto de escucha para esperar la conexión con el Cliente, como muestra la Fig .11a. Análogamente, el cliente

Figura 11c: Captura prueba ancho de banda a distancia de 50m Fuente: Autores

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B. CONFIGURACIÓN EQUIPO WIRELESS ROUTER WALLBREAKER + DUAL POWER REPEATER 3BUMEN Para realizar el montaje de este equipo se conectó mediante cables RJ-45 uno a un PC por un extremo, y el al puerto LAN del router rompemuros. Posteriormente se verifico que tanto cliente como servidor que la configuración de la red cableada Ethernet IPv4 estuviera configurada como IP dinámica como muestra la Fig 12.

Figura 12: Configuración IPv4 dinámica Fuente: Autores

Una vez que se comprobara la conexión con de el Cliente como el Servidor a su respectivo router rompemuros se procedió a iniciar sesión desde el servidor y el cliente ingresando por medio del navegador a la dirección “192.168.1.1” que es la dirección por defecto a la cual está configurada el panel de control del router, en esta etapa se abre una ventana de login (Véase Fig. 13) en la cual se introducen las credenciales por defecto que vienen en la caja del equipo (en caso de que este haya sido reseteado), si no, aquellas que el usuario haya ingresado.

Figura 13: Ingreso panel de control Router Fuente: Autores

Una vez ingresado tanto el servidor como el cliente fueron redirigidos al asistente de configuración. En el caso del equipo que funciono como Servidor se seleccionó el botón siguiente para proceder con la configuración del punto de acceso (Fig 14a). Luego fue redirigido a la configuración y modo de operación del router (Fig 14b.), en este paso se decidió seleccionar la opción de cliente inalámbrico ya que se quería ampliar la red del servidor para poder conectarse con un cliente, que también tenía un router rompemuros conectado a su PC. Posteriormente el equipo fue redirigido a la configuración de Zona horario Y reloj de Router (Fig 14c) donde se selecciona la zona horaria que corresponde a Colombia, y Como servidor NTP se selecciona el servidor de Sur América. Luego fue redirigido a la configuración de Interfaz LAN (Fig 14d) donde se dejó por defecto la Dirección IP y la máscara IP. Posteriormente fue redirigido a la Configuración de Interfaz WAN (Fig 14e), donde se seleccionó como tipo de Conexión WAN “Cliente DHCP”. A continuación, apareció la ventana de configuración de información básica de la red inalámbrica (Fig 14f) donde se configuro con el modo” Cliente” y SSID se colocó “redes305”, el resto de las opciones se dejó por defecto, luego fue redirigido a la pantalla de configuración de seguridad de red inalámbrica (Fig 14g) donde se dejo como cifrado la opción de “ninguno”.

Figura 14a: Ingreso panel de control Router Fuente: Autores

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Figura 14b: Configuración modo de operación Fuente: Autores

Figura 14e: Configuración de la interfaz WAN Fuente: Autores

Figura 14f: Configuración básica de la Red Inalámbrica Fuente: Autores Figura 14c: Configuración Zona Horaria y Reloj Fuente: Autores

Figura 14g: Configuración de seguridad de la red inalámbrica Fuente: Autores

Figura 14d: Configuración de interfaz LAN Fuente: Autores

Una vez acabara el tiempo de espera se procedió a hacer la búsqueda de la red que sé que se acababa de crear desde el PC del cliente en la opción Wireless (Fig 15). Como se observa en la en la figura se selecciona la red llamada “redes305” ya que este era el nombre que se le había dado en la configuración del servidor.

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Para conocer la influencia de la distancia y otros factores ambientales, se realizó una segunda prueba con un distanciamiento de unos 4m y con el obstáculo de una pared de concreto, en una sala diferente a la que se encontraba el router del servidor, los cuales arrojaron los resultados que se muestran en la Fig 16c.

Figura 15: Escaneo de redes disponibles Fuente: Autores

Enseguida para verificar la conexión se hizo ping entre las 2 máquinas utilizando las direcciones IP que el router había asignado al servidor “192.168.1.105” y al cliente “192.168.1.100” (Fig 16a). Al haberse hecho ping exitosamente, se procedió a hacer una prueba de ancho de banda con ayuda del software IPERF v3.0. En tal momento, mediante uso del Command Prompt de Windows, el Servidor ejecutó el comando “iperf3 –s”. Análogamente, el cliente ejecutó el comando “iperf3 –c “192.168.1.105” para establecer la conexión. Una vez hecho esto, el servidor hace una serie de trasferencias de paquetes de un peso específico de acuerdo al ancho de banda actual en intervalos de 1 segundo a una distancia de 1 m entre el router del cliente y el router del servidor (Véase Fig 16b ).

Figura 166: Captura prueba ancho de banda a distancia de 12m Fuente: Autores

V. ANÁLISIS DE RESULTADOS En las primera prueba realizada se pudo evidenciar que no hubo pérdida de información por algún tipo de ruido, esto referente a que la información enviada por el servidor fue equivalente a la recibida por el cliente. Las mediciones con el CPE NanoStation mostraron valores de considerable oscilación pero altos; además de coherentes con el tipo de red establecido (LAN 10/100Mbps). Su diferencia en el promedio de ancho de banda en las mediciones a 1m y 50m de distancia fue de 6.1Mbps. Esto se puede deber a que el equipo tiene un alcance de hasta 5Km, lo que acompañado de una ganancia de 8 dBi hacen que la diferencia entre las dos medidas no haya sido tan grande.

Figura 16a: Ping entre Cliente y Servidor Fuente: Autores

Por otro lado, las mediciones con el Rompemuros de 3 antenas 3Bumen fueron altas la mayor parte del tiempo, más que la en la primera medida del NanoStation, con un pico de 55.3Mbps. Sin, embargo se tuvo un cambio notable en la segunda medida, bajando significantemente su promedio de ancho de banda a 22.3Mbps del lado del Servidor, habiendo una diferencia de 16.3Mbps entre ambas mediciones. CONCLUSIONES

Figura 16b: Captura prueba ancho de banda a distancia de 1m Fuente: Autores

 Los dos equipos inalámbricos utilizados son útiles para solventar problemas específicos. Mientras el CPE NanoStation resulta más provechoso para realizar conexiones tipo “Outdoor” en donde se requiere conectar dispositivos que están bastante alejados, ya sea de tipo LAN o WAN, el Rompemuros 3Bumen se ajusta más para conexiones tipo “indoor”, donde un gran ancho de

U.P.T.C – Comunicaciones – Amaya Huertas Gabriel Ricardo, Cardozo Rincón Cesar Nicolas, Molina Muñoz Juan Die go 8 banda no es requerido, pero es necesario atravesar objetos solidos.  En el momento que se decida realizar una conexión inalámbrica entre 2 computadores utilizando 2 dispositivos iguales, resulta necesario cambiar las direcciones IP de los dispositivos para que cuando se ingrese a estos desde el computador no se acceda por accidente a otro dispositivo remotamente.  En cuanto a los anchos de banda presentados por el dispositivo NanoStation, se presenta una disminución muy minima en este cuando los 2 dispositivos se encuentran alejados en una disctancia pequeña pero considerable (50 m), Pero se presume que, a una distancia mayor, como lo es su capacidad total de alcance (5km), esta disminución incrementara sustencialmente. REFERENCIAS [1] "Estación de alta Potencia: Rompemuros", 3bumen , 2013. [Online]. Available: http://www.3bumen.com/es/iproductos/ver/25/estacion_d e_alta_potencia__rompemuros/. [Accessed: 22- Sep2017]. [2] Maswifi.com. (2017). NanoStation LOCO M9 Ubiquiti 900MHz 8 dBi MIMO Punto Acceso / Router / Cliente Puntos de Acceso - MasWiFi. [online] Available at: https://www.maswifi.com/puntos-de-acceso/nanostationloco-m9-ubiquiti-900mhz-8-dbi-mimo [Accessed 22 Sep. 2017]....