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BULMA: Sacando el jugo al Wireless: interconexión de redes con WDS

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Sacando el jugo al Wireless: interconexión de redes con WDS (85426 lectures)
Per Ricardo Galli Granada, gallir (http://mnm.uib.es/gallir/)
Creat el 15/12/2002 19:45 modificat el 18/12/2002 02:10

En éste artículo veremos cómo usar y configurar el sistema WDS (Wireless Distribution System) del
HostAP, ya tratado en el artículo Redes Wireless en Linux(1), para interconectar redes LAN o poner
repetidores para ampliar el alcance de nuestra red. Por supuesto, todo en Linux y con el HostAP(2).

Actualizado detalles del estándar (y enlaces), acrónimos de las direcciones y un línea en la
configuración de Debian para bajar la interfaz WDS antes de la wlan.

ACTUALIZADO: Las transparencias de la presentación(3) (y el PDF(4)) de este artículo en Las
Palmas Party/Jornadas Wireless 2002 (también están las fotos(5)). También disponible el audio(6) que
me ha pasado la gente del GULIC(7).

Introducción a WDS y DS

Cuando se diseñó el estándar 802.11(8) se pensó en dos tipos básicos de servicios:

1.

2.

BSS (Basic Service Set): en este caso sólo hay un punto de acceso y una red inalámbrica definida por las
estaciones conectadas a ese único AP.
ESS (Extended Service Set): en éste caso hay varios APs (como se muestra en la figura 1) e interesa que las
estaciones conectadas a cualquiera de ellos puedan interconectarse de forma transparente. El sistema que
permite dicha interconexión es el DS (Distribution System).

El sistema de distribución wireless no está del todo definido en el estándar 802.11 (sección 5.2.2(9)). Tampoco
interesaba definirlo completamente, ya que es conceptualmente muy sencillo y a veces también muy fácil de
implementar. De hecho el sistema de distribución está definido por separado ya que el medio puede ser distinto al
802.11, por ejemplo una red LAN Ethernet.

El DS es sencillamente la forma en que se interconectan varios puntos de acceso (o AP) para permitir la interconexión
de las estaciones inalámbricas registradas en los distintos APs. El DS también sirve de base para la implementación de
sistemas más sofisticados como el NoCatAuth, Roaming con IAPP, Mobility IP, etc.

Bridging (o WDS) en la LAN

La forma más simple de DS es la conexión de varios APs en las misma red LAN, configurados con un bridge a Nivel 2,
tal como lo expliqué en el artículo anterior(1) y como se muestra en la siguiente imagen:

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Figura1: Sistema de distribución a través de una LAN

La única diferencia es que en este caso tenemos dos ordenadores conectados a la misma LAN, con el bridging
habilitado en los servidores wireless, el propio sistema de bridging se encargará de permitir la interconexión entre todas
las estaciones y los ordenadores conectados a la LAN.

WDS, o DS inalámbrico

Pero, ¿es posible interconectar LAN o directamente APs a través del enlace inalámbrico?. Sí, sí es posible, para ello se
ha definido un formato especial de paquete que implementado por el sistema de distribución inalámbrico o WDS
(Wireless Distribution System). Gracias a este sistema, es posible interconectar APs mediante WDS “canales punto a
punto” y hacer bridging a Nivel 2 entre todas las estaciones registradas en los puntos de accesos interconectados
mediante WDS.

¿Porqué se necesita un formato especial de paquete? ¿Si hay interconexión entre un par de estaciones, una de ellas
como AP y la otra como cliente, ¿no bastaría?. Sí, bastaría, pero sólo si la “interconexión” se hace a nivel de IP (similar
al mostrado en figura 2, auque con redes distintas), donde se definen las rutas que se han de seguir manualmente o
usando algún algoritmo de enrutamiento dinámico, tipo RIP o OSPF.

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Pero en el caso que quisiésemos interconectar dos redes LAN de forma “transparente”, es decir haciendo bridging a
Nivel 2, mediante un enlace wireless (figura 3), no queda más remedio que usar las extensiones WDS del 802.11.

Figura2: Enrutado IP

Figura 3: Interconexión de dos LAN a través de wireless

Campos adicionales en el paquete WDS

Las conexiones wireless entre dos estaciones se realizan siempre enviando la dirección MAC de la tarjeta wireless del
origen y del destino. La dirección MAC del destino sirve para que la tarjeta del receptor reciba y procese el paquete
localmente. Es decir, estos tipos de paquetes estándares sólo permiten la conexión entre un par de ordenadores,
normalmente un AP y una estación registrada.

En el caso que se quieran interconectar a Nivel 2 un par de redes LAN, estos datos no bastan. Supongamos el siguiente
caso, donde un ordenador A envía un paquete de datos a otro ordenador B en otra LAN distinta, interconectada por un

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enlaces inalámbrico:

Figura 4: Envío de paquetes entre A y B a través del WDS

Para que A (con MAC 00:00:00:00:00:11) y B (con MAC 11:00:00:00:00:11) se puedan comunicar a Nivel 2 ambas
necesitan conocer la dirección MAC de la otra (de eso se encarga el protocolo ARP) y las tramas Ethernet que se
envían usan dichas direcciones como origen y destino.

Si no tuviésemos la extensión WDS sería imposible realizar esta conexión, ya que en AP-A y AP-B perderíamos las
direcciones MAC originales que serían reemplazadas por las direcciones MAC de los APs (00:00:00:00:00:00 y
11:00:00:00:00:00 respectivamente). Este problema se soluciona con la extensión WDS, que agrega dos campos
adicionales para mantener las direcciones MAC del remitente y destino originales.

Por ejemplo, si AP-A envía una trama de A hacía B conectado al AP-B, los campos del paquete wireless tendrán
(sección 7.1.2 del estándard,(9) definidas como address 1, address 2, address 3 y address 4):

•
Destinatario (o receptor, RA): 11:00:00:00:00:00
•
Origen (o transmisor, TA): 00:00:00:00:00:00
•
Destinatario original (DA): 11:00:00:00:00:11
•
Remitente original (SA): 00:00:00:00:00:11
...•

Configuración del HostAP para AP-A y AP-B

Ahora veremos como configurar un Linux con el HostAP (y el bridging habilitado, leed el artículo(10)) y habilitar la
extensión WDS para que funcione la configuración mostrada en la figura 4. Es decir, tenemos configurados dos puntos
de acceso independientes (AP-A y AP-B), cada uno sirviendo a sus propias estaciones y red local, y con visibilidad de
radio entre los dos AP.

Nos interesa ahora conectar ambas redes y todas las estaciones wireless dentro de una misma red de Nivel 2, como si
fuese sólo una red LAN. O dicho de otra forma, queremos hacer funcionar un ESS completo con enlace WDS.

La condicición inicial es que ambos APs ya están configurados y funcionando como puntos de acceso. Ahora tenemos
que asegurarnos que ambos estén en el mismo canal (con el iwconfig channel #) y crear una interfaz que será

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wlan#wds# que será el “punto a punto” con el otro AP. Cada una de dichas interfaces sólo funciona con un AP, por lo
que hay que definir una para cada AP con el que queremos enlazar. En nuestro ejemplo cada AP tendrá sólo una
interfaz adicional.

En los comandos listados a continuación lo que hacemos es:

1.
2.
3.

Crear una interfaz wds (en ambos casos serán wlan0wds0) enlazándola con la MAC del otro AP.
Configurarla la IP en 0.0.0.0
Agregar dicha interfaz al bridge.

Estos ejemplos están explicados en el fichero README.prism2(11) que viene con el HostAP.

Configuración AP-A

iwpriv wlan0 wds_add 11:00:00:00:00:00
ifconfig wlan0wds0 0.0.0.0
brctl addif br0 wlan0wds0

Configuración AP-B

iwpriv wlan0 wds_add 00:00:00:00:00:00
ifconfig wlan0wds0 0.0.0.0
brctl addif br0 wlan0wds0

Una vez realizados estos comandos y después de unos breves segundos ya deberías ver como se actualiza el bridge de
cada ordenador:

ponti:~# iwconfig
...
wlan0 IEEE 802.11-b ESSID:"Antoli"
Mode:Master Frequency:2.437GHz Access Point: 00:50:C2:01:96:14
Bit Rate:11Mb/s Tx-Power:7 dBm Sensitivity=1/3
Retry min limit:8 RTS thr:off Fragment thr:off
Encryption key:XXXXXXXXXXXXXXXXXXX Encryption mode:restricted
Power Management:off
Link Quality:0 Signal level:0 Noise level:0
Rx invalid nwid:0 Rx invalid crypt:0 Rx invalid frag:0
Tx excessive retries:1907 Invalid misc:1540 Missed beacon:0

wlan0wds IEEE 802.11-b ESSID:"Antoli"
Mode:Master Frequency:2.437GHz Access Point: 00:50:C2:01:96:14
Bit Rate:11Mb/s Tx-Power:7 dBm Sensitivity=1/3
Retry min limit:8 RTS thr:off Fragment thr:off
Encryption key: XXXXXXXXXXXXXXXXXXX Encryption mode:restricted
Power Management:off
ponti:~# ifconfig
...
wlan0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:C2:01:96:14
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:659454 errors:0 dropped:36941 overruns:0 frame:0
TX packets:79931 errors:1897 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:100
RX bytes:7410 (7.2 KiB) TX bytes:3679847 (3.5 MiB)
Interrupt:10 Base address:0x100

wlan0wds0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:C2:01:96:14
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:60946 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:100
RX bytes:3926524 (3.7 MiB) TX bytes:42698209 (40.7 MiB)
Interrupt:10 Base address:0x100
ponti:~#
ponti:~# brctl show
bridge name bridge id STP enabled interfaces
br0 8000.0050c2019614 yes eth0

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