Arquiteturas de Redes Locais Sem Fio (Wi-Fi)

Arquiteturas de Redes Locais Sem Fio (Wi-Fi)

A arquitetura de uma rede se refere ao modo como os dispositivos são interligados e ao tipo de equipamentos necessários para implementar tal rede. No caso de redes locais Wi-Fi (WLAN / Wireless Local Area Network) temos três tipos de arquiteturas disponíveis:

  • IBSS
  • BSS
  • ESS

Todos os dispositivos que se conectam a uma rede sem fio são denominados Estações, que podem ser Access Points ou Clientes de Rede, e se comunicam com a rede por meio de uma interface de rede wireless.

IBSS (Independent Basic Service Set)

Este é o tipo de rede Wi-Fi mais simples, pois se trata de dispositivos que se comunicam diretamente entre si – apenas clientes, incluindo PCs, notebooks, tablets, smartphones e outros dispositivos. Para isso necessitam apenas de uma interface de rede wireless e antenas apropriadas (que geralmente são embutidas no dispositivo).

As WLANs IBSS são também denominadas Redes Ad-Hoc.

A figura a seguir ilustra uma rede sem fio de computadores com arquitetura IBSS:

Rede sem fio ad-hoc - IBSS wireless

Podemos resumir as características de uma rede IBSS como segue:

  • Não existem Pontos de Acesso (AP)
  • Comunicação é feita de cliente para cliente
  • Não existe canalização do tráfego
  • A performance da rede diminui a medida que novos clientes são acrescentados
  • Suporta no máximo cerca de 5 clientes para uma performance aceitável com tráfego leve

BSS (Basic Service Set, Conjunto de Serviço Básico)

Trata-se do tipo mais comum de arquitetura de redes Wi-Fi, na qual os dispositivos clientes (computadores, impressoras, tablets) são interconectados através do uso de um dispositivo central denominado Access Point (AP), que age como uma espécie de Switch Wireless.

Toda rede BSS possui um nome que a identifica, conhecido pela sigla SSID (Service Set Identifier). Este nome pode ser escolhido pelo administrador da rede, e vem configurado com algum valor padrão de fábrica, diferente para cada modelo de Access Point / Roteador Sem Fios.

As redes BSS e ESS dependem de um equipamento de hardware especial denominado Access Point (Ponto de Acesso), que é uma espécie de “switch sem fios”, responsável por oferecer serviços de autenticação e conexão para os hosts da rede wireless, além de prover a conexão à rede cabeada (normalmente ao backbone de sua rede).

Muitas vezes o Access Point vem integrado a um roteador de banda larga, na forma de um Appliance de rede, que passa então a ser chamado de Roteador Wireless.

A figura a seguir mostra um Roteador Banda Larga Wireless ("Broadband Router"):

Roteador banda larga Linksys com access point

Abaixo uma rede BSS típica, com acesso à Internet:

Rede Wireless BSS - Basic Service Set

E um Access Point típico (sem ser um modelo integrado a um roteador de banda larga):

Access Point TP-Link

ESS (Extended Service Set, Conjunto de Serviço Estendido)

Esta arquitetura de rede é na verdade um conjunto de BSSs interconectadas com o intuito de aumentar o alcance e a capacidade da rede Wi-Fi, podendo consistir em até dezenas de Access Points e conter milhares de hosts conectados. Os Access Points em um ESS são conectados por meio de um Serviço de Distribuição (DS / Distribution System), o qual pode ser cabeado ou wireless também.

Veja a seguir um exemplo de arquitetura ESS, com duas BSSs interligadas:

Extended Service Set Wireless Network

Em nossos tutoriais vamos explorar a arquitetura BSS, por ser a mais comum e utilizada em redes de pequeno e médio porte (redes SOHO e domésticas).

Você também pode utilizar uma classe de equipamentos denominada Array de Access Points, que são conjuntos de vários Access Points integrados em um único dispositivo, com o intuito de aumentar significativamente a capacidade de suporte a hosts da rede sem fio. Como exemplo podemos citar o Array Wireless da Xirrus, modelo XR-4000, que possui capacidade para suportar até 1920 usuários simultâneos.  Veja este equipamento na figura a seguir:

Array Wireless Xirrus XR-4000

No próximo tutorial vamos abordar os padrões de redes Wi-Fi existentes.

Sobre Fábio dos Reis (1250 Artigos)
Fábio dos Reis trabalha com tecnologias variadas há mais de 25 anos, tendo atuado nos campos de Eletrônica, Telecomunicações, Programação de Computadores e Redes de Dados. É um entusiasta de Unix, Linux e Open Source em geral, adora Eletrônica e Música, e estuda idiomas, além de ministrar cursos e palestras sobre diversas tecnologias em São Paulo e outras cidades do Brasil.
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