IMPLEMENTACION Y ADMINISTRACION DE REDES INALAMBRICAS COMUNITARIAS

AUTOR JAVIER MAURICIO ALBARRACIN ALMANZA

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

BOGOTÁ D.C. 2007

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Nota de Aceptación

El trabajo de pregrado titulado “Implementación y Administración de Redes Inalámbricas Comunitarias”, ha sido aprobado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Universidad Católica de Colombia para otorgar el titulo de Ingeniero de Sistemas al Señor Javier Mauricio Albarracín Almanza.

________________________________ Firma Del Presidente del Jurado

________________________________ Firma del Jurado

________________________________ Firma del Jurado

Bogotá D.C., 28 de Noviembre de 2007

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DEDICATORIA

El desarrollo de este proyecto es el inicio de mi aporte como ingeniero a la comunidad y al crecimiento profesional. Está dedicado a mis padres, quienes me han dado su incondicional apoyo y la formación integral como persona, a Diana Lozano por ser mi inspiración, a la comunidad de software libre y al profesor Edwin Duran.

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CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN 12

1. OBJETIVOS DEL PROYECTO 13

1.1. OBJETIVO GENERAL 13

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 13

2. MARCO REFERENCIAL 14

3. METODOLOGÍA UTILIZADA 18

3.1. DEFINICIÓN DE OBJETIVOS 19

3.2. RECONOCIMIENTO DE LAS NECESIDADES 19

3.3. DESARROLLO DE UN DISEÑO LÓGICO DE LA RED 21

3.3.1. Diseño de una topología de red 21

3.4. DESARROLLO DE UN DISEÑO FÍSICO DE LA RED 25

3.4.1. Selección de tecnologías, dispositivos y equipos de red 25

3.4.2. Selección del Firmware 27

3.4.3. Selección de posición de puntos de acceso 28

4. RESULTADOS 31

5. CONCLUSIONES 33

BIBLIOGRAFIA 35

ANEXOS 36

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Mapa Conceptual de la ingeniería y la comunidad 14

Figura 2. Comparación topologías vs implementación inalámbrica 21

Figura 3. Carga de tráfico en la red 24

Figura 4. Monitoreo de servicios en la red 25

Figura 5. Toma satelital Fontibon 29

Figura 6. Fotografía del área de instalación y cubrimiento 29

Figura 7. Ubicación Routers 30

Figura 8. Sitio de descarga de FreiFunk Firmware 36

Figura 9. Administración Web de los routers linksys 37

Figura 10. Ubicación de la zona de actualización 37

Figura 11. Seleccionando Firmware a Cargar en el Router 38

Figura 12. Estado de progreso de la instalación de la Firmware 38

Figura 13. Proceso exitoso de actualización 39

Figura 14. Ingreso a la Administración de Firmware Freifunk 39

Figura 15. Área de actualización del firmware 40

Figura 16. Estado cuando termina la actualización 41

Figura 17. Área de administración de contraseña 41

Figura 18. Área de administración de información y ubicación 42

Figura 19. Área de administración del Sistema 43

Figura 20. Configuración OLSR 44

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Figura 21. Configuración Wireless 1 45

Figura 22. Configuración Wireless 2 45

Figura 23. Zona de reinicio del sistema 46

Figura 24. Router sin tapas protectoras 51

Figura 25. Ubicación chip de memoria 52

Figura 26. Pines del Chip 52

Figura 27. Botón Reset del Router 53

Figura 28. Corto en el chip 53

Figura 29. Imagen de proceso exitoso 54

Figura 30. Pin para corto 54

Figura 31. Puente completo para corto 55

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Usuarios con conexión a Internet 19 Tabla 2. Routers y sus versiones soportados para el proyecto 26 Tabla 3. Aportes económicos 26 Tabla 4. Características del router Bufalo WHR-HP-G54 47

LISTA DE ANEXOS

Pág.

Anexo A. Instalación de freifunk en los routers 35

Anexo B. Instalando freifunk en un router bufalo whr-hp-g54 47 Anexo C. Resucitando routers (bricked) 49 Anexo D. Rangos de direcciones IP 56

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RESUMEN EJECUTIVO

La necesidad de transmitir una idea, nuestros sentimientos, nuestras opiniones, la necesidad de trabajar en grupo para solucionar problemas, y sobre todo la gran necesidad de acortar distancias constituyeron los requerimientos para establecer todos los sistemas de comunicaciones, las cuales hoy en día son el soporte y un índice que muestra que nivel de desarrollo ha logrado una sociedad. Las comunicaciones se dividen en varias áreas específicas como las comunicaciones interpersonales, las comunicaciones de computadores, las comunicaciones radiales y las comunicaciones por medio de correo. Dentro de esta gran subdivisión de las comunicaciones encontramos las comunicaciones de los computadores las cuales han tenido un gran desarrollo en los últimos años gracias a los aportes de ciencias como la física, la matemática y la estadística , las redes de datos son las que han permitido esta comunicación las cuales se dividen en redes físicas y inalámbricas destacándose las redes de comunicación físicas las cuales nos han acompañado desde 1963 cuando se creo la red arpanet por parte del ministerio de defensa de estados unidos. El nacimiento de nuevas tecnologías en las comunicaciones y la masificación de las mismas es algo que ha tenido un crecimiento exponencial, tecnologías como las redes inalámbricas sobre estándar 802.11x a nivel comercial han tomado fuerza a tal nivel de popularizarse y ser asequibles a casi cualquier persona. Ahora las tecnologías inalámbricas sobre estándar 802.11x tienen grandes ventajas frente a las tecnologías alambricas 802.3x , como lo son la facilidad de instalación y disminución de costos frente a las tecnologías alambricas conocidas, esto es un factor que permite el nacimiento de redes inalámbricas comunitarias para el beneficio de la comunidad bogotana específicamente el barrio Villabeatriz de Fontibon quienes a través de este proyecto tendrá la posibilidad de un acercamiento a las Tecnologías de Información y Comunicación (TICs), interactuando con una red inalámbrica para poder acceder a contenidos educativos bajo licencia libre y herramientas groupware como wikis y foros. Para la implementación de este tipo de red es necesario la utilización de equipos que soporten tecnologías libres como lo son los equipos Linksys, utilizados como puntos de acceso de la red comunitaria, adicionalmente será necesaria la implementación de un sistema de administración y seguridad de la red para así garantizar la integridad y buen funcionamiento de la red, todo el software necesario para la implementación de esta red será basado en Software libre. La meta del proyecto es crear un modelo colombiano para la implementación de este tipo de redes aplicado a un barrio de bogota, promoviendo la utilización de TICs para la disminución de la brecha digital, aplicando y mostrando los beneficios del software libre a una comunidad.

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El desarrollo de redes inalámbricas comunitarias, es un proyecto que busca impulsar el despliegue de Tecnologías de Información y Comunicación (TICs) en Bogota a través de la implementación de redes inalámbricas comunitarias, aplicadas a la comunidad del barrio Villa Beatriz de Fontibón.

Este proyecto busca estructurar un modelo para la implementación de redes inalámbricas comunitarias, las cuales tienen como objetivo prestar un servicio de red para compartir contenidos educativos basados en la utilización de software libre. La implementación de redes inalámbricas comunitarias no solo se constituirá como el medio para la publicación de contenidos libres educativos, también es el medio para generar nuevas oportunidades a través de la educación. Este tipo de redes acercara al usuario a las Tecnologías de la Información (TI) e impulsara la utilización del software libre, el cual no tiene las mismas limitaciones legales que el software propietario impulsando un aprendizaje asequible para los usuarios de estas redes, disminuyendo la piratería y mostrando la infinidad de beneficios que trae la utilización del Software Libre para disminuir la brecha tecnológica.

Gracias a la implementación de estas redes inalámbricas comunitarias se creara el modelo para las redes que apoyen y soporten la implementación del proyecto One Laptop Per Child (OLPC) y especialmente el proyecto del caso colombiano1, que esta en desarrollo, el objetivo de este proyecto es beneficiar con computadores de bajo costo a niños de bajos recursos, los cuales cuentan con un completo sistema operativo basado en software libre que administra contenidos netamente educativos, teniendo la capacidad de conectarse a una red inalámbrica tipo “mesh”.

Las redes inalámbricas comunitarias son la respuesta a la implementación de redes a bajos costos para impulsar la educación en todos los sectores de la comunidad especialmente en los sectores menos favorecidos. Este proyecto se apoya en redes wlan por su cubrimiento y bajos costos con respecto a las redes alámbricas. Por ultimo el factor más importante es la integración y participación de las comunidades en el desarrollo de este tipo de proyecto el cual generara un beneficio a todos.

PALABRAS CLAVE: Ingeniería comunitaria, Redes Inalámbricas Comunitarias, TICS, TI, Topología Mesh.

1 ORTIZ GUERRERO, Rafael Enrique. Proyecto OLPC Colombia. Disponible en: http://slcolombia.org/OLPC .

Consultado el 10 de Mayo del 2007.

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INTRODUCCIÓN

La necesidad de transmitir una idea, nuestros sentimientos, nuestras opiniones, la necesidad de trabajar en grupo para solucionar problemas, y sobre todo la gran necesidad de acortar distancias constituyeron los requerimientos para establecer todos los sistemas de comunicaciones, las cuales hoy en día son el soporte y un índice que muestra que nivel de desarrollo ha logrado una sociedad. Las comunicaciones se dividen en varias áreas específicas como las comunicaciones interpersonales, las comunicaciones de computadores, las comunicaciones radiales y las comunicaciones por medio de correo. Dentro de esta gran subdivisión de las comunicaciones encontramos las comunicaciones de los computadores las cuales han tenido un gran desarrollo en los últimos años gracias a los aportes de ciencias como la física, la matemática y la estadística , las redes de datos son las que han permitido esta comunicación las cuales se dividen en redes físicas y inalámbricas destacándose las redes de comunicación físicas las cuales nos han acompañado desde 1963 cuando se creo la red arpanet por parte del ministerio de defensa de estados unidos. El nacimiento de nuevas tecnologías en las comunicaciones y la masificación de las mismas es algo que ha tenido un crecimiento exponencial, tecnologías como las redes inalámbricas sobre estándar 802.11x a nivel comercial han tomado fuerza a tal nivel de popularizarse y ser asequibles a casi cualquier persona. Ahora las tecnologías inalámbricas sobre estándar 802.11x tienen grandes ventajas frente a las tecnologías alambricas 802.3x , como lo son la facilidad de instalación y disminución de costos frente a las tecnologías alambricas conocidas, esto es un factor que permite el nacimiento de redes inalámbricas comunitarias para el beneficio de la comunidad bogotana específicamente el barrio Villabeatriz de Fontibon quienes a través de este proyecto tendrá la posibilidad de un acercamiento a las Tecnologías de Información y Comunicación (TICs), interactuando con una red inalámbrica para poder acceder a contenidos educativos bajo licencia libre y herramientas groupware como wikis y foros. Para la implementación de este tipo de red es necesario la utilización de equipos que soporten tecnologías libres como lo son los equipos Linksys, utilizados como puntos de acceso de la red comunitaria, adicionalmente será necesaria la implementación de un sistema de administración y seguridad de la red para así garantizar la integridad y buen funcionamiento de la red, todo el software necesario para la implementación de esta red será basado en Software libre. La meta del proyecto es crear un modelo colombiano para la implementación de este tipo de redes aplicado a un barrio de bogota, promoviendo la utilización de TICs para la disminución de la brecha digital, aplicando y mostrando los beneficios del software libre a una comunidad.

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1. OBJETIVOS DEL PROYECTO

1.1. OBJETIVO GENERAL

Realizar la implementación y administración de un modelo de Redes Inalámbricas comunitarias tipo Mesh en el estándar 802.11b/g para impulsar la utilización de las Tecnologías de Información (TI).

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Construir los requerimientos técnicos y de servicios para la red

inalámbrica comunitaria a partir de de las necesidades de la comunidad (Villa Beatriz de Fontibón) la cual obrará como modelo e inicialmente se beneficiara con la red inalámbrica comunitaria.

Desarrollar el diseño lógico de la red inalámbrica utilizando una topología Mesh.

Desarrollar el diseño físico de la red inalámbrica comunitaria seleccionando las tecnologías óptimas para el proyecto.

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2. MARCO REFERENCIAL

A continuación se muestra un mapa conceptual el cual expresa de forma general como las redes inalámbricas comunitarias apoyan la disminución de la brecha digital.

FIGURA 1. MAPA CONCEPTUAL DE LA INGENIERÍA Y LA COMUNIDAD

Fuente: Desarrollado por el autor del proyecto a través de la herramienta CmapTools2.

2 CmapTools. Software para modelado de mapas conceptuales. Disponible en http://cmap.ihmc.us.

Consultado el 8 de Marzo de 2007.

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Las comunicaciones inalámbricas3 son bastante antiguas ya que se viene utilizando hace más de un siglo, desde la época en que Guillermo Marconi utilizo las ondas de radio para la comunicación telegráfica sin hilos (TSH). Las comunicaciones inalámbricas se han popularizado por la gran variedad de aplicaciones como lo son la difusión sonora, la televisión, las comunicaciones marítimas y aéreas, esto se debe a que la implementación de este tipo de comunicaciones tiene ventajas como lo son la movilidad de los usuarios, costos y facilidad de instalación frente a las redes alambicas, flexibilidad y robustez frente a eventos de catástrofes de la naturaleza y los seres humanos. Ahora las redes4 se han difundido gracias a la sinergia entre los computadores y las comunicaciones dando como resultado el nacimiento de una nueva era donde nacieron gran variedad de productos y servicios en torno a las redes de computadores. Las redes de computadoras se basan en un modelo básico de comunicación donde existen 5 elementos básicos para que exista una comunicación de computadores, comenzando por la fuente quien genera el mensaje a transmitir en el caso de las redes de computadoras es el computador, el transmisor quien es el encargado de transformar y codificar la información en forma de señales electromagnéticas las cuales puedan ser transmitidas por algún medio, el sistema de transmisión que es la infraestructura para llevar los datos al destino, el receptor quien se encarga de transformar las señales electromagnéticas en cadenas de bits y el destino quien recibe los datos del receptor. Una de las aplicaciones conocidas de las comunicaciones inalámbricas son las redes inalámbricas Wlan5 en el estándar 802.11 las cuales fueron la solución a los problemas que no podía cubrir las redes Lan cableadas como lo eran la movilidad de usuarios, los costos de instalación de nuevos puntos de acceso y los puntos fijos para poder acceder a la información almacenada en los servidores de la red Lan, quizás la mayor ventaja de las redes Wlan son los costos ya que a nivel de seguridad y perdida de bits no ha logrado igualar a las redes cableadas en estándar 802.3. Las redes Wlan tienen una estructura muy similar a las redes de telefonía móvil ya que trabajan como células. La unidad básica de todas las redes locales inalámbricas es el área de cobertura BBS6 la cual es el área geográfica dentro de la cual se pueden llevar acabo transmisiones inalámbricas efectivas. El alcance de cualquier BBS depende de la fuerza de la señal RF y la estructura de paredes, divisiones y otros aspectos de la localización. Cada BBS esta

3 HUIDOBRO MOYA, Jose M. y ROLDÁN MARTINEZ, David. Comunicaciones en redes wlan, Alfaomega.

Madrid, España 2005. p. 24. 4 STALLINGS, William. Comunicaciones y redes de computadores. 6 Edicion, Madrid, España. p. 120.

5 HUIDOBRO MOYA, Jose M. Y ROLDÁN MARTINEZ, David. Comunicaciones en redes wlan , Alfaomega.

Madrid,España 2005. p. 169. 6 Mobility and routing protocols for 802.11 extended service sets, IEEE Transactions on Communications, vol.

29, no. 11, November 1981 pp. 1694-1701.

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administrada por un punto de acceso (AP, Acces Point) el cual esta conectado a una troncal de distribución que conecta a todos los puntos de acceso para dar cobertura al área deseada, hay otro tipo de arquitecturas como lo son el modo ad-hoc donde se comunican todos los dispositivos móviles entre si y la administración es asumida por uno de ellos, el modo ad-hoc tiene una variante que son las redes modo mesh las cuales permiten que todos los dispositivos móviles se conecten entre si y no dependan de un punto de acceso único, para poder administrar este tipo de redes se utilizan protocolos como OLSR7 que se encargan de resolver las rutas en cada uno de los dispositivos móviles conectados para que puedan comunicarse con los demás y resolver la mejor ruta para llegar al destino deseado, la ventaja de las redes mesh es la redundancia de las conexiones ya que cada dispositivo móvil de la red esta en capacidad de ser un punto de acceso y un cliente al mismo tiempo, el secreto esta en el protocolo utilizado en este tipo de redes para resolver el numero de saltos y las rutas optimas. Las posibilidades de acceso y cubrimiento que aportan las redes Wlan soportada en una topología mesh posibilitan la expansión de redes inalámbricas comunitarias, la cuales aportan la difusión y utilización de las TICs8 para el fortalecimiento y acceso a la llamada Sociedad de la información. Las TICs hacen referencia a las tecnologías de la información y la comunicación, el termino viene de la combinación de las Tecnologías de la Comunicación (TC) que abarcan la radio, la televisión y la telefonía convencional y por las Tecnologías de la Información (TI) que abarcan la digitalización de la informática, las comunicaciones y la telemática. Como se plantea en la cumbre Mundial sobre la sociedad de la información “los gobiernos deben dirigir la formulación y aplicación de ciberestrategias nacionales exhaustivas orientadas al futuro y sostenibles. El sector privado y la sociedad civil, en diálogo con los gobiernos, tienen una importante función consultiva en la formulación de esas ciberestrategias nacionales” el gobierno debe impulsar programas fundamentados en la tecnologías para impulsar el desarrollo de cada nación, por lo tanto el trabajo que se realice en comunidad desde los barrios apoyados con ingeniería comunitaria llamaran la atención de los gobiernos locales, mostrando que la unión y el trabajo en comunidad es una forma de progresar e iniciar una sociedad tecnológica que encuentre nuevas oportunidades con la utilización de las TICs. La implementación de redes inalámbricas Wlan tipo mesh implica una planeacion y diseño muy bien estructurado donde sea posible tener una visión global de los servicios de la red, de esta manera la administración de la misma será centralizada brindando a los usuarios de estas redes comunitarias fiabilidad en las comunicaciones, disponibilidad y administración de los contenidos y sobre todo la

7 Link state routing in , MILCOM 2003 - IEEE Military Communications Conference, no. 1, Oct 2003, pp. 1274

- 1279 8 CUMBRE MUNDIAL SOBRE LA SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN, Ginebra 2003 Túnez 2005. Disponible

en www.itu.int. Consultado el 02 de Mayo de 2007.

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posibilidad de acceso a Internet dependiendo de la cantidad de usuarios dispuestos a integrarse a la red comunitaria. En el marco de la implementación de las redes inalámbricas comunitarias el software libre9 entra a jugar un papel fundamental para la implementación ya que tiene un lineamiento filosófico que va con los objetivos de este tipo de redes, el software libre es utilizado para los equipos de la red como los son el servidor principal y los puntos de acceso. El Software Libre se refiere a la “libertad de los usuarios para ejecutar, copiar, distribuir, estudiar, cambiar y mejorar el software.” Cuando utilizamos software libre tenemos la posibilidad de usar un programa, con cualquier propósito, también tenemos la libertad de comprender y visualizar cómo funciona el programa, y adaptarlo a las necesidades en este caso en las redes comunitarias. Cuando se usa y difunde el software libre el acceso al código fuente es una condición previa para esto ya que si no sigue esto dejara de ser software libre ya que cierra la posibilidad de modificar y adaptar para mejorar. Una característica importante que ha caracterizado e impulsado el uso de software libre es la libertad de distribuir copias sin incurrir en piratería, por estas razones el software libre es una herramienta indispensable para la construcción y administración de redes comunitarias.

9 FREE SOFTWARE FOUNDATION, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110, USA. Disponible en

www.fsf.org. Consultado el 25 de Junio de 2006.

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3. METODOLOGÍA UTILIZADA

Dada la naturaleza comunitaria del proyecto se debe hacer la combinación de dos metodologías para la implementación del proyecto, la primera metodología utilizada es Investigación Acción participativa (IAP) con la combinación de una metodología estándar de diseño de redes. “La IAP10 se trata de una metodología que permite desarrollar un análisis participativo, donde los actores implicados se convierten en los protagonistas del proceso de construcción del conocimiento de la realidad sobre el objeto de estudio, en la detección de problemas y necesidades y en la elaboración de propuestas y soluciones.” La Metodología IAP esta estructurada bajo 9 ejes que son: • Participación • Organización • Compromiso • Liderazgo • Solidaridad • Plantación • Información • Honestidad • Responsabilidad A su vez la (IAP) tiene 10 pasos para su implementación en el ámbito de las comunidades pero no se utilizaran los mismos pasos por la naturaleza del proyecto por lo tanto se reestructura la metodología generando una metodología que incluye el diseño de la red y la implementación de servicios de la siguiente manera:

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OBSERVATORIO INTERNACIONAL DE CIUDADANÍA Y MEDIO AMBIENTE SOSTENIBLE. Investigación-Acción-Participativa (IAP), Disponible en http://www.gloobal.info/iepala/gloobal/fichas/ficha.php?entidad=Metodologias&id=3. Consultado el 10 de mayo de 2007.

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3.1. DEFINICIÓN DE OBJETIVOS

Para definir estos objetivos, fueron utilizados los pasos genéricos para la implementación de una red de datos obteniendo 4 objetivos generales los cuales se describen como los objetivos específicos del trabajo.

3.2. RECONOCIMIENTO DE LAS NECESIDADES

Dentro de este ítem fue necesario el trabajo con la comunidad para obtener información acerca de las expectativas de una red comunitaria, a continuación se describe la experiencia.

Acercamiento. En primer lugar se busco personas que estuvieran interesadas en áreas afines a la tecnología y contenidos web, de esta manera integrarlos en el desarrollo del proyecto y cultivar a los NodosHumanos que significan lideres que apoyan a las nuevas personas que desean integrarse a la red y a la administración de los contenidos que circulan en la red, los Nodos Humanos han sido personas que han colaborado a nivel económico, de disposición para entender la filosofía y detalles técnicos de la red.

Dentro del levantamiento de los requerimientos la principal necesidad identificada de las personas es el acceso a Internet, lo cual es un requerimiento imposible de solucionar en la implementación de este proyecto ya que los contratos de los ISP no permiten compartir conexiones de Internet con otros usuarios limitando la conexión al uso de quien adquiere el servicio, este requerimiento se hizo frecuente ya que la percepción de la comunidad frente a la red es Internet como herramienta educativa que apoya los procesos de aprendizaje.

Las personas a las cuales se les informo del proyecto se han interesado y están a la espera de la finalización de la implementación para realizar las inversiones necesarias para poder conectarse a la red comunitaria.

Durante el levantamiento de información y requerimientos en la comunidad se identifico que de 15 personas que se informaron del proyecto para que participaran como nodos Humanos 9 personas se interesaron y aportaron en el proyecto de las cuales 7 cuentan con el servicio de Internet indicando que el uso de las TICs se ha convertido en una herramienta de alto uso para el desarrollo de actividades diarias en los hogares.

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TABLA 1. USUARIOS CON CONEXIÓN A INTERNET

Usuario Internet

Carlos Casas Si

Javier Albarracin Si

Jaime Molina No

Andres Rodríguez Si

Luis Gonzalez No

Ricardo Prieto Si

Dario Mendez No

Nancy Peña Si

Juan Carlos Si

Fuente: Tabla realizada por el autor.

Dentro de los problemas encontrados se identifico que las personas están interesadas en tener acceso a herramientas que les permitan hacer investigaciones para tareas de los niños que están en el colegio además de cursos que apoyen el aprendizaje de un sistema operativo y herramientas de ofimática. Es importante mencionar que las personas no tienen un nivel de entendimiento de la tecnología que se implemento por lo tanto fue difícil obtener problemas específicos ya que todos desean servicios Web de Internet como Chat, mensajería instantánea, los cuales no son el objetivo de la implementación de la red comunitaria.

Recolección de información. A nivel técnico se recolecto información de las distancias y obstáculos en el conjunto residencial de Villa Beatriz, que permitieron realizar un diseño que cubría la mayor parte del parque principal donde al rededor se encuentran las viviendas de las personas que se conectan a la red.

Fue necesario revisar la documentación de otros proyectos a nivel del mundo donde se han implementado redes libres para obtener un punto de referencia para la implementación de la red, dentro de los proyectos en los cuales se baso el proyecto se encuentran:

o Freifunk Berlin : http://berlin.freifunk.net/ o Bal buenos Aires : www.buenosaireslibre.org/ o RedLibre España : www.redlibre.net/ o Guda Wireless : www.guadawireless.net o Altred Colombia : http://altred.net/ o Wilac : www.wilac.net

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Existe muy poca documentación acerca de este tipo de implementaciones ya que es un tema relativamente nuevo sobre todo en la implementación de redes mesh que es el modelo utilizado para la red comunitaria.

3.3. DESARROLLO DE UN DISEÑO LÓGICO DE LA RED

A continuación se describe las actividades realizadas para el diseño lógico de la red. 3.3.1. Diseño de una topología de red. Dentro de la documentación revisada en wilac11 se encontró un análisis de las topologías actuales donde se evalúa la viabilidad de la implementación inalámbrica según la topología la cual dio un punto de partida importante:

FIGURA 2. COMPARACIÓN TOPOLOGÍAS VS IMPLEMENTACIÓN

INALÁMBRICA.

Fuente: TRICALCAR, Unidad 04: Topología e Infraestructura Básica de Redes Inalámbricas. Disponible en

www.wilac.net. Consultado el 25 de Agosto de 2007.

11

TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS PARA EL DESARROLLO EN LATINOAMÉRICA Y EL CARIBE. Disponible en www.wilac.net. Consultado el 23 de Junio de 2007.

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A nivel de la red se consulto los posibles modos de configuración para el proyecto como: Infraestructura, Bridge, AD-hoc, Mesh. Analizando cada modelo se encontraron las siguientes conclusiones: Implementación de Red con topología Infraestructura: No es viable por las distancias que se desean cubrir ya que es necesario tener una infraestructura cableada que proporcione a cada router la conectividad para poder ser parte de la red, a nivel de costos seria imposible la implementación de este modelo. Implementación de Red con topología Bridge: No aplica para el proyecto ya que los enlaces que se deben realizar entre router y router deben ser de modo dinámico pues no solo son dos puntos de enlace, son la cantidad de routers que se vallan adicionando, no existe un modelo o estándar dentro de esta topología que permita esto. Implementación de Red con topología AD-hoc: El modo ad hoc, también conocido como punto a punto, es un método para que los clientes inalámbricos puedan establecer una comunicación directa entre sí. Al permitir que los clientes inalámbricos operen en modo ad hoc, no es necesario involucrar un punto de acceso central lo que es una ventaja para la implementación en regiones difíciles. Todos los nodos de una red ad hoc se pueden comunicar directamente con otros clientes de esa manera garantizaremos la comunicación entre todos los nodos. En una red ad hoc el rendimiento es menor a medida que el número de nodos crece esto es una desventaja en la implementación. Implementación de Red con topología Mesh: La topología de malla es una opción interesante principalmente en ambientes urbanos, aunque también en áreas remotas en donde es difícil implementar una infraestructura central. Esta topología se encuentra típicamente en redes municipales, campus universitarios y vecindarios por lo tanto es viable en el caso Fontibon. Una red en malla es una red que emplea una de las dos distribuciones de conexión: topología de malla completa o de malla parcial. En la topología de malla completa, cada uno de los nodos se conecta directamente con todos los demás. En la topología de malla parcial, los nodos se conectan sólo a algunos de los otros nodos, no a todos. Todos los nodos de la malla deben tener el mismo software de enrutamiento de malla (protocolo) para este caso se evalúan los protocolos existentes, pero pueden tener diferentes sistemas operativos y diferentes tipos de hardware. 3.3.2. Direccionamiento lógico de la red. A continuación se describen a través de 4 etapas el desarrollo del diseño lógico de la red.

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Introducción. Durante el diseño de la red se hizo una reunión12 con las personas que están apoyando los proyectos de inalámbricas comunitarias en cada uno de sus barrios, en la reunión se hizo la propuesta del direccionamiento IP a utilizar en el proyecto para sentar una base antes de que se interconecten los nodos.

Para decidir la cantidad de hosts que debería tener cada subred y cómo estas subredes serían distribuidas a los barrios e integrantes que deseen participar en el proyecto, teniendo en cuenta características técnicas de los equipos inalámbricos más utilizados en este tipo de proyectos, e inclusive condiciones geográficas y sociales que podrían afectar en la cantidad de equipos en ciertas zonas.

Premisas

o Los Nodos o puntos de acceso comerciales permiten hasta 200 clientes inalámbricos pero por cada cliente la calidad de la señal disminuye, se calculan 14 clientes por punto de acceso para garantizar la calidad de ancho de banda.

o En una red dónde se comparte un mismo medio que no está

microsegmentado, se suele recomendar no colocar más de 10 hosts porque el rendimiento de la misma se vería afectado por la cantidad de colisiones.

o Los AP comerciales (sin hacks) no soportan más de una dirección IP

por interface y por lo tanto no se les podría asignar otra subred en caso de necesitarla.

o El segmento 10.10.x.x será distribuído en clientes y servidores de la

red. 10.10.x.x – Subredes. Se escoge utilizar una dirección clase A ya que es la clase soportada por los routers que más subredes pueden ofrecernos de esta manera hacer una planeación que nos permita tener direcciones suficientes para un crecimiento exponencial del proyecto entre las comunidades. Se realiza un subneting para obtener 268.435.454 subredes de 16 hosts cada una cada subred será asignada a un router. En cada subred se pierden dos hosts, uno correspondiente a la dirección de red y otro a la dirección de broadcast.

12

SOFTWARE LIBRE COLOMBIA, proyecto Inalámbrica D.C. Disponible en http://el-directorio.org/inalambricadc/reunion-11-09-07 . Consultado el 22 de Julio de 2007.

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Selección de protocolos de enrutamiento. Para la implementación fue escogido el protocolo de enrutamiento OLSR por su naturaleza de enrutamiento dinámico y proactivo, otro factor decisivo fue utilizar un protocolo no propietario y OLSR cumple estas especificaciones, su implementación es sencilla a nivel de clientes y firmwares es utilizado en redes comunitarias a nivel del mundo con la ventaja de ser el protocolo mas implementado.

Seguridad. A nivel de seguridad y gestión fue implementado un servicio de monitoreo de estado de la red a través NTOP, el cual es un software bajo licencia GPL para realizar un monitoreo de los equipos activos de la red, además proporciona un estado real de la carga de la red, protocolos que se están utilizando puertos y la mayoría de la información que es necesaria para hacer una adecuada gestión de la red.

FIGURA 3. CARGA DE TRÁFICO EN LA RED

Fuente: Imagen, tomada por el autor del aplicativo Ntop.

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FIGURA 4. MONITOREO DE SERVICIOS EN LA RED

Fuente: Imagen, tomada por el autor del aplicativo ntop.

3.4. DESARROLLO DE UN DISEÑO FÍSICO DE LA RED

A continuación se describen las actividades realizadas para el diseño físico de la red. 3.4.1. Selección de tecnologías, dispositivos y equipos de red. Después de haber seleccionado la topología y el direccionamiento lógico que vamos a utilizar es necesario escoger los routers necesarios para la instalación de la red en el barrio Villabeatriz.

Los requerimientos técnicos para seleccionar los routers son los siguientes: Potencia: Los routers comerciales tienen firmwares propietarias las cuales únicamente permiten las configuraciones que traen por defecto, al escoger el tipo de router se hace necesario buscar tecnologías abiertas que permitan el uso de software libre para aprovechar los recursos de hardware de estos routers, teniendo en cuenta que cualquier modificación que se llega desarrollar sobre el router hará que pierda la garantía. Los routers13 que permiten modificaciones y cambio de firmware que se acomoden al proyecto se describen en la Tabla 2.

13

PROYECTO FREIFUNK, Listado de paquetes para descarga. Disponible en http://download-master.berlin.freifunk.net/ipkg/readme.txt. Consultado el 25 de Junio de 2007.

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TABLA 2. ROUTERS Y SUS VERSIONES SOPORTADOS PARA EL PROYECTO

Linksys WRT54G-v1.x|2.0|2.2|3.0|3.1|4.0, WRT54GL-v1.0|1.1

Linksys WRT54GS-v1.0, WRT54GS-v1.1

Linksys WRT54GS-v4.0

Linksys WRT54G3G

Allnet ALL0277

Motorola WR850G

Siemens SE505 (v1.0|2.0)

Linksys WAP54G-v1.1|2.0|3.0, WRT54G-v5.0|5.1|6.0, WRT54GS-v5.0|5.1|6.0

Asus WL500, WL500-Deluxe, WL500-Premium;

Buffalo WHR-G54S, WHR-HP-G54

Fuente: Tabla tomada del proyecto OpenWRT. Disponible en www.openwrt.org. Consultado el 29 de Agosto de 2007.

En Colombia14 los routers más populares y de más fácil adquisición son los Linksys en versiones wrt54g, wrt54gl, wrt54gs y los routers buffalo que desde el mes de julio del año 2007 se empezaron a popularizar en el mercado por su potencia.y tamaño. Los precios de esta gama de routers varían entre los $160.000 y $260.000. Para la ejecución de este proyecto se hizo la adquisición de 4 routers a través de aportes del los participantes de este proyecto. La información se describe en la Tabla 3.

TABLA 3. APORTES ECONÓMICOS

EQUIPO MIEMBRO VALOR

Linksys wrt54gl v1.1 Javier Albarracin 210.000

Linksys wrt54gl v1.1 Javier Albarracin 210.000

Linksys wrt54gs v5.0 Luís Fernando Marín 250.000

Buffalo whr-hp-g54 Ricardo Prieto 210.000

Fuente: Tabla realizada por los autores.

14

LINKSYS, Productos disponibles para cambio de firmware. Disponible en http://www-

co.linksys.com/servlet/Satellite?c=L_Product_C1&childpagename=CO%2FLayout&cid=1140547024439&pagename=Linksys%2FCommon%2FVisitorWrapper&lid=2443925280B05. Consultado el 20 de Septiembre de 2007.

27

Estos routers tienen las características de potencia de emisión que se aprovechan a través del cambio de firmaware, ya que el chip Broadcom soporta una potencia de 220 mw y normalmente de fabrica viene configurado hasta 84 mw convirtiéndolo en un equipo potente de mayor cubrimiento a nivel de señal e idoneo para hacer enlaces de larga distancia. 3.4.2. Selección del Firmware. Dado que la topología Mesh es la que se implementara fue necesario seleccionar la versión de firmware que soporte esta topología para lo cual se analizaron las siguientes versiones de firmware buscando estabilidad, experiencia y sobre todo fácil implementación para instalación de redes mesh:

MeshLinux

o Realizada por Elektra, Berlín/Alemania o Basada en Slackware Linux, alrededor de 50 MB ISO o Señalada para ser utilizada en viejos laptops. o Los protocolos Mesh incluidos son: MobileMesh, OLSR, BGP, OSPF,

RIP, AODV

Zebra/Quagga

o Realizado por Kunihiro Ishiguro o GNU Zebra es un software libre que maneja protocolos de

enrutamiento basados enTCP/IP parte del proyecto GNU Project, distribuido como GNU GPL

o Protocolos Mesh incluidos: BGP4 o (RFC1771, A Border Gateway Protocol 4), RIPv1, RIPv2, OSPFv2,

IPv6 ready. o Fork: Quagga adds RIPv3, OSPFv3

CUWin

o Realizado por Champaign Urbana community project, USA. o “El software CUWiN (redes inalámbricas de comunidad rural -

urbana) es un sistema operativo completo para nodos mallados inalámbricos. Se comenzó con una distribución NetBSD y se le añadió drivers inalámbricos, códigos de enrutamiento y sistemas especializados que permiten a los nodos trabajar en armonía para enrutar el tráfico de cada uno de los demás nodos”.

o Usa también HSLS, OSPF, ETX

Pebble

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o Realizado por NYCWireless community. o Está basado en Debian GNU/Linux. o Corre en muchos tipos de sistemas por ser muy pequeño, como por

ejemplo las viejas maquinas 486. o Protocolos Mesh incluidos: OSPF, (OLSR en versión Metrix)

OpenWRT

o Es una distribución Linux para el WRT54G, un firmware con la virtud de añadir paquetes, incluso se puede personalizar.

o Dos sistemas de archivo, y una partición de solo lectura permite una escritura mas larga.

o El código de solo leer provee: inicialización de la red(Ethernet e inalámbrico, firewall, DHCP cliente /servidor, caché, servidor dns, servidor telnet, SSH e interfases Web vía ipkg.

o Muchos otros paquetes e.g. php,nocat spalsh, asterisk

FreifunkFirmware

o Elaborado por Freifunk group, Berlín/Alemania. o Basada en OpenWRT hereda todas las características de esta

potente versión de Firmware. o Especializada en redes tipo mesh, integra el típico protocolo

dinámico para redes mesh OLSR permitiendo una configuración rápida.

Cada una de estas firmwares fue analizada, pero la documentación de cada uno de los proyectos y la complejidad de instalación llevo a escoger una versión que integrara el soporte mesh de manera sencilla. La versión escogida fue FreiFunk apoyada en la experiencia de la primera red libre que se inicio en Colombia que es Medellín Wireless, aunque la documentación este en Aleman. Otro factor que lleva a la decisión de utilizar esta versión fue la traducción al español de la interface web del firmware. 3.4.3. Selección de posición de puntos de acceso. En primer lugar fue necesario realizar un estudio del lugar donde se implemento la red inalámbrica para identificar el área que de cobertura, para esto se utilizo una fotografía satelital:

29

FIGURA 5. TOMA SATELITAL FONTIBON.

Fuente: Google Earth. Disponible en www.earth.google.com. Consultado 1 de octubre de2007.

FIGURA 6. FOTOGRAFÍA DEL ÁREA DE INSTALACIÓN Y CUBRIMIENTO

Fuente: Google Earth. Disponible en www.earth.google.com. Consultado 1 de Octubre de2007.

Identificado el campo de acción se describe a través de un diagrama la topología de la red y ubicación de los equipos inalámbricos los equipos inalámbricos para dar cubrimiento a la zona deseada:

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FIGURA 7. UBICACIÓN ROUTERS

Fuente: Figura realizada por el autor.

Fue posible encontrar en el mercado colombiano a través de Internet todos los materiales que cumplieran con los requerimientos del proyecto a costos razonables lo cual mostró la viabilidad económica para realizar implementaciones a bajos costos frente a una red cableada.

La forma circular como esta construida la zona del barrio Villa Beatriz que se deseaba cubrir con al red inalámbrica facilito el diseño físico de la red ya que no implico estudios profundos para la instalación de los routers ya que la perdida de señal por obstáculos no fue un problema critico, por lo tanto se ubicaron los equipos de tal forma que se pudieran comunicar entre ellos para garantizar la conectividad a continuación se muestra un mapa de la forma como se ubicaron los equipos.

La topología Mesh escogida para la implementación garantiza que todos los equipos puedan comunicarse entre ellos y de esa manera garantizar redundancia en el enrutamiento si existen fallos en alguno de los nodos, se realizaron pruebas con los clientes donde se deshabilitaba un router, el protocolo OLSR se encargaba automáticamente de refrescar las rutas de esta manera se garantizaba la conectividad con los demás equipos e la red.

31

4. RESULTADOS

Se obtuvo la atención y la colaboración de la comunidad para realizar la implementación ya que colaboraron desde la compara de equipos y materiales hasta la instalación de la red, aportaron tiempo de sus fines de semana para aprender a utilizar una red y a manejar los contenidos y servicios de la red.

En la galería común del proyecto es posible ver las fotos de la comunidad participando en la implementación de la red en el link de Internet http://javal.zapto.org/galeria/thumbnails.php?album=3

Fue posible realizar la implementación de una red inalámbrica en un barrio con los recursos económicos que cada persona pudo aportar. Todos los diseños y instalaciones fueron hechos de manera casera para reducir costos basándose en documentación encontrada en internet buscando mejoras que permitieron instalaciones de calidad y durabilidad frente a factores del medio ambiente, además que los materiales fueron conseguidos en Colombia lo cual no elevo mas los costos de implementación. Para los servidores no fue necesario comprar ningún tipo de licencia gracias a las bondades y potencia del software libre.

Todo el trabajo fue documentado y liberado en internet en la pagina del proyecto Inalámbrica D.C15. los manuales y la forma de implementar una red puede encontrarse en el área de documentación de la pagina la cual fue construida en la ejecución de este trabajo de grado. Se obtuvieron manuales que apoyan todo el proceso de implementación de la red como lo son: Manuales para cambiar el firmware de los routers, manuales para la configuración de la firmware para lograr la conectividad, manual para recuperar routers por instalaciones erróneas, construcción de antenas, y recomendaciones para compra de materiales.

El proyecto es un punto de integración e información para la comunidad ya que las herramientas de software libre montadas en el servidor de la red permitirán la implementación de nuevos proyectos para la comunidad que van desde una pagina de noticias para la comunidad, herramientas para compartir fotografías opiniones, y sobre todo iniciar cursos virtuales creados por las mismas personas de la comunidad.

Es importante resaltar que el modelo desarrollado en este trabajo de grado es la base fundamental para la implementación de una infinidad de servicios según las necesidades de cada comunidad, algunos de los servicios que son posibles

15

Wiki Software Libre Colombia. Proyecto Inalámbrica D.C. Disponible en www.inalambricadc.org Consultado el 3 de Octubre de 2007.

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implementar son : VoIP, Streaming, Podcast, IRC, Correo y todo aquel servicio de red que se implemente sobre protocolo TCP.

Se garantiza la continuidad y ejecución de este proyecto a través del proyecto www.inalambricadc.org comunidad que actualmente esta implementando redes libres en la ciudad de bogota, también se cuenta con la participación de la Universidad los libertadores con los estudiantes Juan Carlos Quintero y Edwin Salgado quienes implementaran servicios de red sobre la red actual del barrio Villa Beatriz. La Escuela Colombiana de Carreras Industriales a través de los semilleros apoyara la implementación de nodos en sus instalaciones con el apoyo de Camilo Lizarazo miembro activo del proyecto inalámbrica D.C.

Durante la ejecución del proyecto se realizaron conferencias en diferentes eventos para la divulgación del proyecto los eventos destacados fueron:

1. Universidad San Martin:

http://slcolombia.org/Eventos/Calendario/2007-05-25

2. Flisol Bogota, Maloka

http://www.installfest.info/FLISOL2007/Colombia/Bogota/Stands

3. ECCI Fest Local

http://slcolombia.org/Eventos/Calendario/2007-09-22

4. JSL Medellin, mesas de trabajo

http://slcolombia.org/JSL2007/MesasDeTrabajo#head-9fe605c9d448f9194df68cedf72af36009977ddf

5. Dia de Software libre Universidad Católica de Colombia

http://slcolombia.org/DiaSLUCdeC/2007

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5. CONCLUSIONES

Se diseño y desarrollo un modelo comunitario para implementar redes

inalámbricas en bogota, con la posibilidad de expandir el modelo a las comunidades y ciudades del país.

El papel del ingeniero de sistemas fue enfocado al trabajo comunitario,

beneficiando a una comunidad a través de la ingeniería aplicada, totalmente apoyada en el uso de TICs.

Se desarrollo un proyecto de ingeniería comunitaria con recursos propios y

con la característica de ser un modelo auto sostenible a bajos costos, convirtiéndose en un proyecto viable para las comunidades menos favorecidas.

A través de la implementación de este tipo de proyectos se inicia un

proceso de beneficios a la comunidad que aportara a largo plazo a la disminución de la brecha tecnológica.

El uso de Software Libre como herramienta tecnológica para el desarrollo

de proyectos comunitarios y educativos, reduciendo costos acompañado de características como estabilidad, seguridad y código abierto.

Integración de la comunidad con las TICs.

34

BIBLIOGRAFIA

BRU Paloma, BASAGOITI Manuel, La Investigación-Acción Participativa como metodología de mediación e integración socio-comunitaria. Disponible http://www.pacap.net/es/publicaciones/pdf/comunidad/6/documentos_investigacion.pdf. Consultado el 24 de Marzo del 2007. FLICKENGER Rob, Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo, Limehouse Book Sprint Team, enero de 2006. Disponible en http://wndw.net/download.html.es. Consultado el 12 de Octubre de 2007. FREE SOFTWARE FOUNDATION, El sistema operativo GNU – Libre, no gratuito. 2004. Disponible en http://www.gnu.org/home.es.html. Consultado el 24 de Marzo del 2007. HAUSER P. James, BAKER J. Dennis, "Mobility and routing protocols for 802.11 extended service sets", MILCOM 2003 - IEEE Military Communications Conference, no. 1, Oct 2003 pp. 1036-1041. Disponible en www.comsoc.org Consultado 25 de Octubre de 2007. HUIDOBRO MOYA, Jose M. y ROLDÁN MARTINEZ, David. Comunicaciones en redes wlan, Alfaomega, Madrid 2005, 333 p. IEEE Military Communications Conference, Link state routing in wireless ad-hoc networks, MILCOM 2003, Oct 2003, pp. 1274 – 1279. Disponible en www.comsoc.org Consultado 20 de Junio de 2007. INSTITUTO PARA CONECTIVIDAD EN LAS AMÉRICAS. Introducción a las Redes Wi-Fi: Los Estándares Técnicos 802.11 b/g/a. Disponible en http://www.icamericas.net/Cases_Reports/Wi-FiBriefs/WiFi2_Spanish.pdf. Consultado el 3 de abril del 2007. MINISTERIO DE COMUNICACIONES DE COLOMBIA. Resolución numero 000689 DE 2004.Disponible en http://www.mincomunicaciones.gov.co/mincom/src/user_docs/Archivos/normatividad/2004/Resolucion/R00689d2004.pdf. Consultado el 16 de Marzo del 2007. STALLINGS William, Comunicaciones y redes de computadores, Prentice-Hall Internacional, Madrid. 2000. 746 p. UNIÓN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES. Cumbre Mundial sobre la sociedad de la información, Ginebra 2003 Túnez 2005. Disponible en www.itu.int/wsis/outcome/booklet-es.pdf . Consultado el 18 de Marzo del 2007.

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ANEXOS A: INSTALACIÓN DE FREIFUNK EN LOS ROUTERS. Para la instalación del Firmware de FreiFunk es necesario restaurar los valores por defecto de los routers de esta manera podemos garantizar los pasos que a continuación se describen para equipos Linksys. Paso 1. Preparando Instalación. Los elementos necesarios son:

Equipo soportado por FreiFunk.

Router con sus respectivos cables

Conexión a Internet

Navegador web.

Equipo preferiblemente con linux Paso 2. Configuraciones antes de instalar.

Configurar en la interfase de red los siguientes parámetros: Direccion Ip: 192.168.1.2 Mascara: 255.255.255.0 Puerta de enlace o Gateway: 192.168.1.1 Ejemplo en linux Slackware 12. Editamos archivo de configuración de red en /etc/rc.d/rc.inet1.conf y ingresamos la información indicada:

# Config information for eth0: IPADDR[0]="192.168.1.2" NETMASK[0]="255.255.255.0" USE_DHCP[0]="no" DHCP_HOSTNAME[0]=""

# Default gateway IP address: GATEWAY="192.168.1.1"

Guardamos la configuración y reiniciamos el servicio de red con :

root@javal:~# /etc/rc.d/rc.inet1 restart

Asociamos la direccion mac del router a la direccion Ip del router a través de las tablas arp del sistema, ejecutar el comando:

arp -s 192.168.1.2 MAC

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Nota: El parámetro MAC se debe remplazar por la dirección MAC del router la cual se encuentra en la parte inferior del router: Si ejecutamos el comando arp –a nos deberá Mostar la tabla ARP donde aparece la dirección Ip asociada a la MAC correspondiente al router, este parámetro de configuración es esencial ya que puede evitar errores durante le cambio de firmware. Paso 3. Cambiar Firmware.

Descargar la firmware del la pagina http://download-master.berlin.freifunk.net/ipkg/_g%2bgl/ se puede descargar en varios idiomas para este caso descargaremos en español:

FIGURA 8. SITIO DE DESCARGA DE FREIFUNK FIRMWARE.

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

Es necesario conectar el router al equipo que acabamos de configurar con los parámetros de red, debemos acceder a un navegador web como mozilla firefox o Internet Explorer y escribir la correspondiente dirección del router la cual por defecto es http://192.168.1.1. Al acceder nos mostrara la aplicación de administración Web de los routers linksys.

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FIGURA 9. ADMINISTRACIÓN WEB DE LOS ROUTERS LINKSYS

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007)

El siguiente paso es acceder al área de Administración y dar clic sobre Firmware Upgade que es el área que nos permitirá actualizar la Firmware.

FIGURA 10. UBICACIÓN DE LA ZONA DE ACTUALIZACIÓN

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007)

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Es el momento de cargar la Firmware de Freifunk es muy importante no desconectar en ningún momento el cable de datos ni el de energía durante este proceso. Damos clic en examinar y vamos a la ubicación donde descargamos el archivo de la firmware lo relacionamos y damos la opción abrir de esa manera iniciara el proceso de instalación.

FIGURA 11. SELECCIONANDO FIRMWARE A CARGAR EN EL ROUTER

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

FIGURA 12. ESTADO DE PROGRESO DE LA INSTALACIÓN DE LA

FIRMWARE

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

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FIGURA 13. PROCESO EXITOSO DE ACTUALIZACIÓN

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

Cuando el proceso termina el router se reiniciara automáticamente 2 veces, y demora un poco en cargar la nueva interfaz de la nueva Firmware. Debemos ir al area de administración donde nos solicitara el usuario y la contraseña: User: root , Password: admin.

FIGURA 14. INGRESO A LA ADMINISTRACIÓN DE FIRMWARE FREIFUNK

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

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En el área de administración vamos a configurar todos los parámetros para habilitarlo como un nodo mesh. El primer paso es actualizar la paquetería del firmware, este proceso se lleva acabo ingresando en el area de Software1, se selecciona la opción “freifunk-recommended-es”, a continuación damos clic en Cargar Software. El router debe estar conectado a Internet a través del puerto WAN para poder actualizar la paquetería de la firmaware.

FIGURA 15. ÁREA DE ACTUALIZACIÓN DEL FIRMWARE

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007)

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FIGURA 16. ESTADO CUANDO TERMINA LA ACTUALIZACIÓN

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

Ingresar al área de contraseña y personalizarla.

FIGURA 17. ÁREA DE ADMINISTRACIÓN DE CONTRASEÑA

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

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Es importante completar la información del nodo de esta manera podemos ubicar dentro de la red mesh de manera sencilla la ubicación del nodo e información de contacto:

FIGURA 18. ÁREA DE ADMINISTRACIÓN DE INFORMACIÓN Y UBICACIÓN

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

Ahora se configura la opción Sistema , configurar los parámetros de:

1. Nombre del host: Nombre con el que se identificara el router o nodo en la red.

2. Nombre del Dominio: Nombre del dominio de la red mesh. 3. Zona Horaria: Zona horaria de la ubicación del router. 4. Pais: Ubicación.

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FIGURA 19. ÁREA DE ADMINISTRACIÓN DEL SISTEMA

Fuente: Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

Ahora vamos a configurar el protocolo OLSR el cual permitirá el enrutamiento dinámico en la red, únicamente debemos agregar el valor de la configuración de red en el campo OLSR DHCP, con el siguiente formato:

Formato OLSR: Dirección de red del router/ Mascara de Red en cantidad de bits, Mascara de red.

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FIGURA 20. CONFIGURACIÓN OLSR

Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

Configurar parámetros de la wireless. A continuación se describen los campos a configurar:

1. Protocolo WLAN: Establecer una dirección estática para el router. 2. Dirección IP WLAN: Dirección ip estática. 3. Mascara de red WLAN: Mascara correspondiente a la IP estatica. 4. Ruta por defecto WLAN: Gateway de la red. 5. Modo WLAN: Configurar el modo de la red en Ad Hoc. 6. ESSID: Identificador de la red. 7. BSSID: Identificador único de MAC de la red. 8. Canal: Canal del 1 al 10 donde trabajara la red en esta caso el 11. 9. Tipo de Tarjeta: Normalmente se trabaja con estándar 802.11b y g. 10. Antena de recepción y emisora: Normalmente se deja en auto. 11. Potencia de Emisión: Este parámetro se configura de acuerdo a la potencia

de las antenas que sean instaladas al equipo. 12. Transmisión (E)SSID: Activada para que sea identificable en el espectro. 13. Intervalo de Balizas: por defecto el valor es 100 14. Intervalo DTIM: Por defecto 1 15. Umbral de Fragmentación: Valor 2346 por defecto. 16. Umbral RTS: Valor 2347 por defecto.

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FIGURA 21. CONFIGURACIÓN WIRELESS 1

Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

FIGURA 22. CONFIGURACIÓN WIRELESS 2

Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

Por ultimo debemos reiniciar el router para que los cambios sean aplicados para lo cual ingresamos al área de Reinicio.

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FIGURA 23. ZONA DE REINICIO DEL SISTEMA

Tomada equipo de trabajo (10 de Septiembre 2007).

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ANEXO B: INSTALANDO FREIFUNK EN UN ROUTER BUFALO WHR-HP-G54 Descripción técnica del equipo(Este equipo tiene las mismas características técnicas del WRT54GL pero mas económico):

TABLA 4. CARACTERÍSTICAS DEL ROUTER BUFALO WHR-HP-G54 Version Platform & Frequency Flash RAM Wireless NIC Switch boot_wait Serial JTAG USB Status

WR-HP-G54

Broadcom 5352 @ 200MHz

4MB 16MB Broadcom(integrated) in CPU

Yes Yes No Supported

Fuente: Proyecto OpenWRT, Disponible en www.openwrt.com. Consultado el 15 de Julio de 2007.

Paso1. Pasos para asegurar conectividad con el equipo.

Comprobar dirección por defecto del equipo, normalmente es la 192.168.11.1 user: root pass: (en blanco).

Asignar una dirección fija en la configuración de red del equipo desde el cual instalaremos la firmware, en este caso puede asignar 192.168.11.2 mascara 255.255.255.0 puerta de enlace 192.168.11.1

Asignar en las tablas de ARP la dirección MAC del router con el comando: arp -s 192.168.11.1 MAC_del router.

Paso 2. Software necesario para el procedimiento.

Descargar la firmware de FreiFunk de http://download-master.berlin.freifunk.net/ipkg/_trx/ descargar la ultima versión: openwrt-freifunk-1.6.0-es.trx

Tener instalado el cliente TFTP Preparar en una consola el firmware que enviaremos al router en el

momento que el router permita la escritura con los comandos:

# tftp 192.168.1.1 # binary # rexmt 1 # timeout 60 # trace

Paso 3. Instalando FreiFunk

En una consola enviar ping a la dirección 192.168.11.1 Ubicar el boton de reset del equipo (esta en la parte inferior donde esta toda

la informacion del equipo como mac, WDS en el boton que esta indicado como INIT) y mantenerlo oprimido hasta que el ping deje de responder.

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Durante los primeros 5 segundos en que este se reinicia (Únicamente se puede flashear en esos primero 5 segundos de arranque del dispositivo), ejecutar el comando put con la firmware de Freifunk en el momento justo que veamos que la ip del Buffalo, 192.168.11.1 responde: # put firmwarefile.bin

El router se toma su tiempo para completar la instalación del firmware se debe esperar hasta que el ping a la 192.168.11.1 responda.

Paso 4. Configurar FreiFunk ingresando en el navegador web a la dirección http://192.168.11.1 utilizando el Anexo A.

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ANEXO C: RESUCITANDO ROUTERS (BRICKED)

Durante el la instalación del Fimrmware a un router se pueden presentar problemas por malas configuraciones como:

Dejar en el parámetro de LAN y Wireless la misma dirección IP. No seguir procedimientos de forma correcta. Corte de energía. Errores de firmware en la instalación.

Con algunos de estos errores los routers no vuelven a otorgar direcciones por lo tanto no es posible acceder al router para corregir configuraciones a continuación describiré los escenarios con los que nos podemos encontrar en los diferentes routers: ROUTER NO RESPONDE PING. Este escenario suele ocurrir después de subir la firmware acompañado de algún error, después de reiniciar el router no vuelve a respondernos ni a otorgar direcciones ip los pasos son los siguientes: Reseteamos el router:

Conectado a la corriente mantenemos el botón del reset presionado. Desconectamos la corriente Conectamos la corriente y mantenemos presionado el botón por 30

segundos. Conectamos el router a nuestro PC y le damos una IP estática al PC con

estos valores: IP: 192.168.1.10

Mascara de red: 255.255.255.0

Puerta enlace predeterminada: 192.168.1.1

Ahora damos ping a la dirección 192.168.1.1 que es la correspondiente a nuestro router

Si el ping nos responde excelente síntoma, de lo contrario repita paso o si no mas adelante describiré la siguiente forma de salvar nuestro router.

Para los routers WRT54G v.5, v.6 y WRT54GS V.5 y V.5.1 debemos generar un archivo .bin que pone los routers en modo failsafe para meterle el firmware por tftp. La Herramienta esta para Windwos y se descarga de http://www.bitsum.com/files/vximgtoolgui.zip.

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Cuando la descarguemos se ejecuta en la parte superior encojemos el modelo de router, en DESIRED MAC colocamos la dirección mac de nuestro router(la mac esta en al respaldo del router debajo del serial son 12 caracteres no olviden poner : cada dos caracteres) y en Output Image seleccionan cfe.bin damos clic en CREATE listo ahora esa imagen cfe.bin es la que le cargaremos a nuestro router.

Ahora ejecutaremos en nuestro linux atftp

#atftp atftp>

Ahora que estamos dentro del atftp. Nos conectamos a 192.168.1.1 y mandamos el 1er archivo cfe.bin

atftp> connect 192.168.1.1 atftp> put CFE.bin atftp> quit

Hasta este punto ya tenemos el 1er archivo transferido.

Reiniciamos el router quitando la corriente y volviéndosela a colocar.

Esta vez ingresamos al router por tftp y le enviamos la firmware correspondiente al router (Recomendación restaurar el firmware original del router el cual se puede bajar de la pagina de Linksys):

tftp 192.168.1.1 binary rexmt 1 timeout 60 trace tftp> put firmwarefile.bin

Esperar el mismo se reinicia 2 veces. Deben quedar encendido Power, Wlan y Ethernet por el cual esta conectado. Corto entre pines Si con el paso anterior no sirvió debemos destapar nuestro router (Es importante mencionar que el proceso que se describe a continuación es muy delicado y existe la posibilidad que quede de adorno nuestro router)y hacer los siguientes pasos :

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FIGURA 24. ROUTER SIN TAPAS PROTECTORAS

Fuente: Tomada casa autor barrio Villabeatriz (22 de Septiembre 2007)

NOTA: Este proceso fue probado en un router WRT54G v.4 , WRT54GL v.1.1 y en un WRT54GS v.5 Conectamos el router a nuestro PC y le damos una IP estática al PC con estos valores:

IP: 192.168.1.10 Mascara de red: 255.255.255.0 Puerta enlace predeterminada: 192.168.1.1

Cuando este destapado buscaremos el chip de memoria :

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FIGURA 25. UBICACIÓN CHIP DE MEMORIA

Fuente: Tomada casa autor barrio Villabeatriz (22 de Septiembre 2007).

Cuando este ubicado buscaremos el pin 15 y 16 para el caso del WRT54GL

(Aun no hacer el corto).

FIGURA 26. PINES DEL CHIP

Fuente: Tomada casa autor barrio Villabeatriz (22 de Septiembre 2007).

Mantenemos por 30 segundos el botón reset con la corriente conectada.

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FIGURA 27. BOTÓN RESET DEL ROUTER

Fuente: Tomada casa autor barrio Villabeatriz (22 de Septiembre 2007).

Desconectamos la corriente y hacemos el puente entre el pin 15 y 16

"IMPORTANTE PARA EL CASO DE LOS ROUTERS WRT54GL V1.1 EL PUENTE SE HACE ENTRE EL PIN 16 Y 17"con un destornillador de relojería o bien pequeño.(En ocasiones solo es necesario hacer esto sin ponerle energía así que antes de ponerle energía prender el router y rectifiquemos si da ping de esta manera no tenemos que hacer el corto)

FIGURA 28. CORTO EN EL CHIP

Fuente: Tomada casa autor barrio Villabeatriz (22 de Septiembre 2007).

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Si con el paso anterior no da ping, ponemos el destornillador en el ping 15 y 16 "IMPORTANTE PARA EL CASO DE LOS ROUTERS WRT54GL V1.1 EL PUENTE SE HACE ENTRE EL PIN 16 Y 17" y conectamos la corriente al router, en ese instante el router produce una chispa, retiramos el destornillador (Precaución no dejar el destornillador por mas de 2 segundos).

Ahora damos ping a la dirección 192.168.1.1 si nos responde todo fue

exitoso, de lo contrario demos documentarnos y aplicar el procedimiento del cable JTAG.

FIGURA 29. IMAGEN DE PROCESO EXITOSO

Fuente: Tomada equipo de trabajo (22 de Septiembre 2007).

Si este corto no sirve entonces hacemos un puente entre el pin 16 y en

cuadrado de la antena izquierda donde hay dos letras que dicen WY utilizando algún elemento con buena punta (yo utilice un gancho de cortina y alambre dulce). Este puente se hace sin corriente, luego de tener el puente con exactitud le ponemos corriente, produce chispa retiramos el puente y debe responder el ping a la 192.168.1.1 recomendable dejar durante todo el proceso una consola haciendo ping.

FIGURA 30. PING PARA CORTO

Fuente: Tomada casa autor barrio Villabeatriz (22 de Septiembre 2007).

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FIGURA 31. PUENTE COMPLETO PARA CORTO

Fuente: Tomada casa autor barrio Villabeatriz (22 de Septiembre 2007).

Ingresamos al router por tftp y le enviamos la firmware correspondiente al router como recomendación restaurar el firmware original del router el cual se puede bajar de la página de Linksys.

tftp 192.168.1.1 binary rexmt 1 timeout 60 trace tftp> put firmwarefile.bin

El router se reinicia 2 veces automáticamente. Deben quedar encendido Power, Wlan y Ethernet por el cual esta conectado. Paginas de referencia:

http://www.dd-wrt.com/phpBB2/viewtopic.php?t=5217&postdays=0&postorder=asc&start=0

http://www.bitsum.com/openwiking/owbase/ow.asp?WRT54G5%5FCFE#h10

http://wiki.version6.net/WRT54GS

http://altred.net/altred/Como-FFwrt54gV5-6

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ANEXO D: RANGOS DE DIRECCIONES IP.

A continuación se hace una descripción a través de IPcalc para mostrar las redes disponibles que se le asignaran a cada router y la cantidad de host por subred: Address: 10.10.0.0 00001010 .00001010.00000000.00000000 Netmask: 255.0.0.0 = 8 11111111 .00000000.00000000.00000000 Wildcard: 0.255.255.255 00000000 .11111111.11111111.11111111 Network: 10.0.0.0/8 00001010 .00000000.00000000.00000000 (Class A) Broadcast: 10.255.255.255 00001010 .11111111.11111111.11111111 HostMin: 10.0.0.1 00001010 .00000000.00000000.00000001 HostMax: 10.255.255.254 00001010 .11111111.11111111.11111110 Hosts/Net: 16777214 (Private Internet) Subnets Netmask: 255.255.255.240 = 28 11111111.11111111.11111111.1111 0000 Wildcard: 0.0.0.15 00000000.00000000.00000000.0000 1111 Network: 10.0.0.0/28 00001010.00000000.00000000.0000 0000 (Class A) Broadcast: 10.0.0.15 00001010.00000000.00000000.0000 1111 HostMin: 10.0.0.1 00001010.00000000.00000000.0000 0001 HostMax: 10.0.0.14 00001010.00000000.00000000.0000 1110 Hosts/Net: 14 (Private Internet) Network: 10.0.0.16/28 00001010.00000000.00000000.0001 0000 (Class A) Broadcast: 10.0.0.31 00001010.00000000.00000000.0001 1111 HostMin: 10.0.0.17 00001010.00000000.00000000.0001 0001 HostMax: 10.0.0.30 00001010.00000000.00000000.0001 1110 Hosts/Net: 14 (Private Internet) Network: 10.0.0.32/28 00001010.00000000.00000000.0010 0000 (Class A) Broadcast: 10.0.0.47 00001010.00000000.00000000.0010 1111 HostMin: 10.0.0.33 00001010.00000000.00000000.0010 0001 HostMax: 10.0.0.46 00001010.00000000.00000000.0010 1110 Hosts/Net: 14 (Private Internet)

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Network: 10.0.0.48/28 00001010.00000000.00000000.0011 0000 (Class A) Broadcast: 10.0.0.63 00001010.00000000.00000000.0011 1111 HostMin: 10.0.0.49 00001010.00000000.00000000.0011 0001 HostMax: 10.0.0.62 00001010.00000000.00000000.0011 1110 Hosts/Net: 14 (Private Internet) Network: 10.0.0.64/28 00001010.00000000.00000000.0100 0000 (Class A) Broadcast: 10.0.0.79 00001010.00000000.00000000.0100 1111 HostMin: 10.0.0.65 00001010.00000000.00000000.0100 0001 HostMax: 10.0.0.78 00001010.00000000.00000000.0100 1110 Hosts/Net: 14 (Private Internet) Network: 10.0.0.80/28 00001010.00000000.00000000.0101 0000 (Class A) Broadcast: 10.0.0.95 00001010.00000000.00000000.0101 1111 HostMin: 10.0.0.81 00001010.00000000.00000000.0101 0001 HostMax: 10.0.0.94 00001010.00000000.00000000.0101 1110 Hosts/Net: 14 (Private Internet) Network: 10.0.0.96/28 00001010.00000000.00000000.0110 0000 (Class A) Broadcast: 10.0.0.111 00001010.00000000.00000000.0110 1111 HostMin: 10.0.0.97 00001010.00000000.00000000.0110 0001 HostMax: 10.0.0.110 00001010.00000000.00000000.0110 1110 Hosts/Net: 14 (Private Internet)