¿Qué es una red inalámbrica confiable? – Definición y factores

Red inalámbrica confiable

Una red inalámbrica utiliza tecnología de radiofrecuencia para enviar y recibir datos, sin necesidad de cables. En ocasiones, una red inalámbrica puede sufrir interferencias en la señal, lo que debilita las señales de radio y afecta el rendimiento general al transferir datos. Algunos de los factores más comunes que pueden causar falta de confiabilidad son:

1. Obstrucciones, como grandes edificios o árboles.
2. Factores ambientales, como la niebla, la lluvia, los relámpagos y el clima.
3. Distancia entre dispositivos
4. Interferencia de la red inalámbrica, donde muchos dispositivos envían señales en una frecuencia particular simultáneamente
5. Otros dispositivos electrónicos, como refrigeradores, teléfonos inalámbricos y microondas

Afortunadamente, todas las redes pueden evitar y hacer frente a las fallas. Una red confiable tiene la capacidad de realizar un conjunto de funciones bajo determinadas condiciones durante tiempos operativos específicos.

Paquetes

Imagina que compraste una mesa a través de una tienda en línea, pero la tienda de muebles te envía cada pieza en cajas separadas por correo postal. Puede recibir cada caja en diferentes momentos, pero una vez que las tenga todas, construirá su nueva mesa. Pero, ¿y si una de esas cajas se pierde en su viaje? ¡Montar la mesa será imposible! Bueno, así es como se envían y reciben datos a través de Internet.

La infraestructura de Internet tiene limitaciones físicas, como el tamaño de un mensaje enviado de un dispositivo a otro. Cada vez que envía y recibe datos a través de Internet, se divide en paquetes numerados por separado que se envían a intervalos de tiempo específicos para garantizar la confiabilidad.

Si bien los paquetes viajan por separado a través de Internet, hay muchas cosas que pueden salir mal. Por ejemplo, se pueden perder paquetes, lo cual es un gran problema considerando que un mensaje necesita que todos sus paquetes estén juntos. Además, los paquetes pueden llegar desordenados y se pueden enviar varios mensajes a un solo dispositivo, que deberá identificar qué paquete pertenece a cada mensaje.

La pérdida de paquetes no es infrecuente; perder uno o dos de ellos no significa que haya ocurrido un problema. Sin embargo, cuantas más pérdidas hay, más transmisiones repetidas deben enviarse, lo que provoca la congestión de la red. La pérdida de paquetes puede tener muchas causas, como fallas en la infraestructura o corrupción de la información del encabezado.

Estas son algunas de las causas de la pérdida de paquetes:

• El software en uso no es válido o tiene una cantidad excesiva de errores.
• El jitter inconsistente, o las inconsistencias de retardo, hacen que la temporización sea un problema en el extremo receptor.
• Una conexión inestable puede deberse a cualquiera de los factores de interferencia mencionados anteriormente.
• La velocidad de red lenta entrega paquetes de manera inconsistente.

Entonces, ¿cómo puede una red asegurarse de que todos los paquetes se hayan enviado y recibido en su destino? Aquí es donde TCP/IP está a cargo.

TCP/IP

TCP/IP proporciona comunicación de extremo a extremo y decide cómo se deben dividir los datos en paquetes, direccionarlos, transmitirlos, enrutarlos y, finalmente, recibirlos en el destino. Está diseñado para hacer que las redes sean confiables, por lo que notifica al usuario si falla la entrega. Cada parte de este protocolo realiza funciones específicas.

TCP

El Protocolo de control de transmisión brinda confiabilidad con PAR, que significa Reconocimiento positivo con retransmisión. Cuando un sistema utiliza PAR, enviará paquetes tantas veces como sea necesario, hasta que reciba información del sistema remoto indicando que los datos han llegado sin problemas.

Pero, ¿cómo sabe que los datos se han recibido correctamente? Se utiliza una suma de comprobación para detectar errores que pueden haberse introducido durante la transmisión. Es algo que contiene cada paquete. Funciona ayudando al destinatario a verificar que los datos no estén dañados; si no está dañado, el receptor enviará un acuse de recibo positivo al remitente. Sin embargo, si los datos resultan dañados, el receptor los desechará. Después de un tiempo, el módulo TCP retransmitirá los paquetes que no enviaron un acuse de recibo positivo.

Cuando el host TCP quiere establecer conexiones entre dos puntos finales, intercambia información de control en un protocolo de enlace de tres vías:

1. TCP envía un mensaje llamado SYN (abreviatura de sincronizar).
2. El servidor que lo recibe devuelve un ACK (abreviatura de reconocimiento).
3. Se ha establecido un vínculo entre ambos sistemas.
4. Los datos se transfieren.
5. Se intercambia un protocolo de enlace de tres vías que contiene un bit FIN, lo que confirma que no hay más datos del remitente.
6. La conexión está cerrada.

Los paquetes TCP recurren a varios mecanismos para garantizar el estado de la conexión, la confiabilidad y el control del flujo de datos:

1. Flujos: los datos se organizan como un flujo de bytes.
2. Entrega confiable: TCP coordina la forma en que se reciben y entregan los datos mediante el uso de números secuenciales.
3. Adaptación de la red: TCP aprende las características de los retrasos en la red y modifica su comportamiento para aumentar el rendimiento sin sobrecargarlo.
4. Control de flujo: TCP ejecuta búferes de datos y sincroniza el tráfico para que los búferes no se desborden.
5. Estimación de tiempo de ida y vuelta: TCP registra el intercambio de paquetes de datos, estima cuánto tiempo podría llevar recibir un reconocimiento y retransmite automáticamente si excede el tiempo.

IP

El Protocolo de Internet determina cómo se debe direccionar y enrutar cada paquete para garantizar que se recopile en el destino correcto.

A diferencia de TCP, IP no intercambia información de control en un apretón de manos antes de transmitir datos, porque es un protocolo sin conexión. Funciona mediante el intercambio de información de control a través de un protocolo orientado a la conexión para verificar que el receptor esté listo para recibir datos, incluso antes de enviarlos. A diferencia de TCP, a veces se hace referencia a IP como un “protocolo poco confiable”, porque no incluye detección de errores ni código de recuperación; sin embargo, esto no significa que no se deba confiar en el protocolo. IP puede entregar datos con precisión a la red conectada, pero no verificará que los datos se hayan recibido correctamente.

En esencia, TCP/IP está diseñado para garantizar que los paquetes se envíen y reciban correctamente. Esto evita la congestión de la red, los tiempos de espera y la mala experiencia del usuario en general, al mantener una red confiable.

Cómo hacer una red más confiable

No se pueden evitar algunos factores que afectan el rendimiento de la red inalámbrica, pero siempre se pueden tomar medidas para minimizar el mal rendimiento. Por ejemplo, evitar la interferencia de objetos físicos es tan fácil como eliminar tantas obstrucciones como sea posible. Otros factores pueden solucionarse mediante la actualización del equipo o una buena planificación de la red.

Al planificar una red, es importante saber la cobertura que se necesita. Si está planeando una red en la que una gran cantidad de dispositivos se conectarán a una gran distancia simultáneamente, elegir una WLAN puede no ser la mejor decisión, ya que no está diseñada para vincular tantos dispositivos. Elegir una WWAN (red de área amplia inalámbrica) puede ser una mejor opción y puede asegurar la cobertura necesaria. También debe considerar qué hardware, tipo y orientación de antena y potencias de transmisión de radio se necesitan para satisfacer el rendimiento de la conexión.

Resumen de la lección:

• Una red inalámbrica confiable tiene la capacidad de realizar un conjunto de funciones en determinadas condiciones durante tiempos operativos específicos.
• Ciertos factores pueden causar interferencia en una conexión de red inalámbrica, como objetos físicos, dispositivos electrónicos y condiciones climáticas.
• Para garantizar que los datos se envíen y reciban en su destino, se dividen en paquetes.
• Los paquetes viajan por Internet y se vuelven a ensamblar en el archivo original gracias a TCP/IP.
• TCP/IP crea una red confiable porque notifica al usuario si no pudo entregar un mensaje.