UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE ...repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/23181/1/DISEÑO Y...5...

i

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE TITULACIÓN

TRABAJO DE TITULACIÓN

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

LICENCIADA EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN

AREA

REDES Y SEGURIDADES

TEMA

“DISEÑO Y REINGENIERÍA DE LA

INFRAESTRUCTURA DE LA RED LAN DE LA

FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS DE LA

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”

AUTORA

PIEDAD MARIBEL CANDELARIO MIRANDA

DIRECTORA DEL TRABAJO

L.S.I. AGUILERA MONTEROS SILVIA BEATRÍZ, MBA

2017

GUAYAQUIL – ECUADOR

ii

DECLARACIÓN DE AUTORÍA

“La responsabilidad del contenido de este Trabajo de Titulación, me

corresponde exclusivamente; y el patrimonio intelectual del mismo a la

Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad de Guayaquil”.

Piedad Maribel Candelario Miranda

C.C. 091796287-0

iii

DEDICATORIA

A mi familia, por su permanente e incondicional apoyo a todos los proyectos

que emprendo, Por su amor incondicional, por todo lo que representan para

mí y porque sé que este éxito los alegra. A mis niñas Ashley y Nashley que

me motivan día a día a seguir adelante.

iv

AGRADECIMIENTO

A Dios por ser la persona que guía mi camino.

A mis padres y a mi familia en general por todo su apoyo.

A las diversas autoridades de la Universidad de Guayaquil, y a la tutora de

este trabajo.

v

ÍNDICE GENERAL

N°. Descripción Pág.

PRÓLOGO 1

INTRODUCCIÓN 2

CAPÍTULO I

MARCO TEÓRICO


1.1. Marco Referencial 8

1.2. Marco Conceptual 10

1.3. Redes LAN 11

1.3.1. Estándares de redes LAN 12

1.3.2. Topologías de redes LAN 14

1.3.2.1. Topología Física 14

1.3.2.2. Topología Lógica 15

1.3.3. Medios de transmisión 15

1.3.3.1. Medios de Transmisión Guiados 15

1.3.3.2. Medios de Transmisión no Guiados 16

1.3.3.2.1. Microondas Terrestre 17

1.3.3.2.2. Microondas Satelitales 18

1.3.3.2.3. Infrarrojo 18

1.3.4. Tecnologías LAN 20

1.3.4.1. Fast Ethernet 20

1.3.4.2. Gigabit Ethernet 22

1.3.4.3. 10 Gigabit Ethernet 23

1.3.5. Analisis comparativo de las tecnologíaS LAN 25

1.3.6. Diseño de red Jerárquica 26

1.3.6.1. Beneficios del modelo de red jerárquico 26

1.3.6.2. Capa de Acceso 27

1.3.6.3. Capa de Distribución 27

1.3.6.3.1. Capa de Core 27

vi


1.3.7. Modelo de Arquitectura Empresarial de Cisco 28

1.3.7.1. Módulo Campus Empresarial 29

1.3.8. Diseño de red LAN de Campus 30

1.3.8.1. Las mejores prácticas para las capas jerárquicas 32

1.3.8.1.1 Capa de acceso 32

CAPÍTULO II

MARCO METODOLÓGICO


2.1. Modalidad de la Investigación 33

2.1.1. Cualitativa. 33

2.1.2. Cuantitativa. 33

2.2. Tipos de Investigación 33

2.2.1. De Campo 33

2.2.2. De Acción 34

2.2.3. Factible 34

2.3. Área de Investigación 34

2.3.1. Técnica de recolección de datos. 34

2.3.2. Observación directa 34

2.3.3. Entrevistas 35

2.3.4. Revisión bibliográfica 35

2.4. Cálculo de la Población y Muestra 35

2.4.1. Población 35

2.4.2. Cálculo de la muestra 36

2.5. Metodologia PPDIOO 48

2.6. Metodología de desarrollo 52

2.6.1. Análisis de la infraestructura actual 52

2.6.2. Ubicación Geográfica 53

2.6.3. Distribución de sus instalaciones 53

2.6.4. Cuarto de Equipos 61

2.6.5. Cableado estructurado 63

2.6.6. Cableado Vertical 65

2.6.7. Cableado Horizontal 65

2.6.8. Racks 66

vii


2.6.9. Canalizaciones 67

2.6.10. Puntos de Red Actual 70

2.6.11. Elementos activos de red 72

2.6.12. Esquema de la topología de red actual 74

2.6.13. Acceso a Internet 74

2.6.14. Analisis de las aplicaciones, servicios de la red actual 75

CAPITULO III

PROPUESTA TECNOLÓGICA


3.1. Etapas de la metodología usada en el proyecto 77

3.2. Fase I: Analizar requerimientos 77

3.3. Fase II: Análisis y evaluación del estado de la red. 86

3.4. Fase III. Diseño de la reingeniería 89

3.5. Estructura modelo jerárquico de 3 capas –

Metodología cisco 91

3.5.1. Capa de acceso 91

3.5.2. Capa de distribución 91

3.5.3. Capa de Núcleo 92

3.5.4. Fase IV. Documentar Implementación 94

3.5.4.1. Plan de implementación fisica 94

3.5.4.2. Mano de Obra 106

3.6. Conclusiones 108

3.7. Recomendaciones 109

ANEXOS

111

BIBLIOGRAFIA 118

viii

ÍNDICE DE TABLAS


1 Topología física 14

2 Medios de transmisión 19

3 Estándar para capa física de Fast Ethernet 21

4 Estándar para capa física de gigabit Ethernet 23

5 Tipos de medios 24

6 Análisis comparativo de las tecnologías LAN 25

7 Función predominante de cada capa 28

8 Tipos de aplicaciones 31

9 Requisitos de red para aplicaciones 32

10 Muestra poblacional 36

11 Calculo de la muestra 37

12 Satisfacción general con el servicio de internet 37

13 Frecuencia con que se usa el internet 38

14 Tiempo que toma descargar archivo multimedia 39

15 tipo de problemas en las computadoras 40

16 Las computadoras de los laboratorios cuentan con las tic

necesarias para hacer las practicas 42

17 Número de veces que se ha interrumpido el internet 43

18 Tiempo que duro la interrupción del servicio de internet 44

19 Estados de los laboratorios de computación 45

20 Calificación para el servicio wifi 46

21 Se debe hacer una restructuración en la red de internet 47

22 Fases del PPDIOO 51

23 Edificios que conforman la Facultad 54

24 Distribución del departamento Administrativos 55

25 Distribución de aulas, salas y laboratorios 56

26 Distribución edificio de biblioteca 58

27 Distribución física del edificio de posgrado 59

28 Detalle de la distribucion fisica del edificio Novisimo 60

ix


29 Detalle puntos de red actuales 71

30 Equipos de comunicación activos 72

31 Aplicaciones del servidor 76

32 Distribución del equipo de comunicación para datos 80

33 Distribución de las PSC 81

34 Software prioritario utilizados 82

35 Presupuesto de materiales equipos para la reingeniería de la

red(dólares) 85

36 Direccionamiento IP propuesto 93

37 Mano de obra 106

38 Switch cisco 3560 107

x

ÍNDICE DE IMÁGENES


1 Estándares de red de área local 12

2 Modelo OSI 13

3 Medios de transmisión Guiados 15

4 Medios de transmisión no Guiados 16

5 Enlaces de miroondas terrestres 17

6 Microonda por satélite 18

7 Modelo de arquitectura empresarial del Cisco 29

8 Metodologia PPDIOO 49

9 Ubicación geografica de la Facultad 53

10 Plano de los predios de la Facultad 54

11 Distribucion del Edificio administrativo 55

12 Distribucion de aulas, salas y laboratorios del edificio

Docente 57

13 Distribucion del edificio Biblioteca 58

14 Distribucion del edificio Posgrado 59

15 Distribucion del edificio Novisimo 60

16 Cuarto de ubicación del servidor 61

17 Estado del cuarto servidor 62

18 Estado del cable de red 63

19 Distintos tipos de cable de red 64

20 Equipos de comunicación mal ubicados 65

21 Rack del Laboratorio #3 de computación 66

22 Canaleta del laboratorio #2 de computación 67

23 Desorganización en los cables de red 68

24 Desorganización en los cables de red oficinas 68

25 Correcta organozación de los cables de red 69

26 Puntos de red en mal estados 70

27 Distribución del internet en la Facultad 75

28 Gabinete de los Equipos de comunicación 87

29 Diagrama de la red actual de la Facultad 88

xi


30 Segmentacion de area mediantes VLAN’S 92

31 Rack con dispositivos de red 95

32 Plano N° 1 distribución delm servicio de internet 33

33 Plano N° 2 diseño fisico edificio Administrativo 34

34 Plano N° 3 diseño físico edificio Dcente 99

35 Plano N° 4 diseño físico edificio Biblioteca 101

36 Plano N° 5 diseño físisco edificio Posgrado 103

37 Plano N° 6 diseño fisico edificio Novisimo 104

38 Plano N° 7 diseño lógico propuesto 105

xii

ÍNDICE DE GRÁFICOS


1 Satisfacción general con el servicio de internet 38

2 Frecuencia con que se usa el internet 39

3 Tiempo que toma descargar archivo multimedia 40

4 Tipo de problemas en las computadoras 41

5 Las computadoras de los laboratorios cuentan con las tic

necesarias para hacer las practicas 42

6 número de veces que se ha interrumpido el internet 43

7 tiempo que duro la interrupción del servicio de internet 44

8 estados de los laboratorios de computación 45

9 calificación para el servicio wifi 46

10 se debe hacer una restructuración en la red de internet 47

xiii

ÍNDICE DE DIAGRAMA


1 Árbol de problema 5

xiv

ÍNDICE DE ANEXOS


1 Cronogrma de actividades 112

2 Criterio de validacion de la propuesta 113

3 Encuesta 115

xv

AUTOR: PIEDAD MARIBEL CANDELARIO MIRANDA TITULO: “DISEÑO Y REINGENIERÍA DE LA INFRAESTRUCTURA

DE LA RED LAN DE LA FACULTAD DE CIENCIAS ECONÓMICAS DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL”

DIRECTOR: L.S.I. AGUILERA MONTEROS SILVIA BEATRÍZ, MBA

RESUMEN

Se afirma permanentemente, que la globalización ha sido producto de varios factores, especialmente, el desarrollo tecnológico, y en particular el de las telecomunicaciones. De este no escapa el proceso de enseñanza aprendizaje en las universidades. En este entorno, desarrolla sus actividades la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil. El objetivo general del presente Trabajo de Titulación es realizar el rediseño y reingeniería de la infraestructura de la red LAN de la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil. La investigación es descriptiva, se utilizó el método inductivo deductivo. Para ello acudimos a la información primaria, documental y cuantitativa de la red LAN actual que presta servicio en esta Unidad Académica. Después de realizar un diagnóstico integral de la red, se concluye que, es urgente y necesario aplicar esta reingeniería, para mejorar el servicio a los usuarios internos y externos, así como para mejorar los procesos académicos, de investigación y administrativos, rediseñar la reingeniería de la infraestructura de la red LAN de la Facultad, lo cual es técnicamente viable, y por ende los niveles de eficiencia en el servicio se elevaran 95%.

PALABRAS CLAVES:

Red LAN, Cable Estructurado, Dispositivos, Reingeniería, Procesos, Switch, Servidor, Internet.

Piedad Maribel Candelario M. L.S.I. Silvia Aguilera Monteros, MBA.

C.C.:0917962870 DIRECTORA DEL TRABAJO

xvi

AUTHOR: PIEDAD MARIBEL CANDELARIO MIRANDA SUBJECT: "DESIGN AND REINGENERY OF THE

INFRASTRUCTURE OF THE LAN NETWORK OF THE OF ECONOMIC SCIENCES FACULTY OF THE UNIVERSITY OF GUAYAQUIL"

SUBJECT: I.S.B. AGUILERA MONTEROS SILVIA BEATRÍZ, MBA

ABSTRACT

It is constantly argued that globalization has been the product of several factors, especially the technological development, and particulary the telecommunications. This last one does not escape from the process of teaching and learning in universities. In this environment, the Faculty of Economics of the University of Guayaquil develops its activities. The general objective of this Final Work of graduation to carry out the redesign and re-engineering of the LAN network infrastructure of the Economic Sciences Faculty of the University of Guayaquil. The research is descriptive, using the inductive deductive method. To do this it was necessary to look for to the primary, documentary and quantitative information of the current LAN that serves in this Academic Unit. After a comprehensive diagnosis of the network, it is concluded that it is urgent and necessary to apply this project in order to improve the service to internal and external users, as well as to improve the academic processes of, research as well as the administrative ones, to redesign the infrastructure reengineering The LAN of the Faculty, which is technically feasible, and as a result the levels of efficiency in the service will be rised in a 95%.

KEY WORDS:

Network LAN, Structured Cable, Devices, Reengineering, Processes, Switch, Server, Internet.

Piedad Maribel Candelario M. I.S.B. Silvia Aguilera Monteros, MBA.

C.C.:0917962870 WORK DIRECTOR

PROLOGO

El objetivo principal del presente trabajo de titulación es realizar un

diseño de la reingeniería de la red LAN de la Facultad de Ciencias

Económicas, que tienda a mejorar el servicio a los usuarios de la

comunidad de esta Unidad Académica.

El capítulo uno se basa en la fundamentación teórica, se describen

los modelos de comunicaciones, características de la red LAN, normas,

estándares y componente del cable estructurado.

En siguiente capítulo se plantea la metodología que se utilizó para el

desarrollo de la investigación. Se recopilo información primaria y

secundaria, se realizó una encuesta a diferentes usuarios de la Facultad,

que permitió realizar un diagnóstico de la situación actual de la red.

El capítulo cuatro se desarrolla la propuesta, en la cual se presentan

los costos de implementación de la nueva infraestructura de red LAN, los

aspectos técnicos de su instalación y las potenciales beneficio del servicio

de la red. Finalmente se presentan conclusiones.

Introducción 3

INTRODUCCIÓN

Tema

Diseño y reingeniería de la Infraestructura de la red LAN de la

Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil.

Introducción

La globalización, entendida como el cambio hacia una economía

mundial con un mayor grado de integración e interdependencia, se explica

entre otros factores, por el papel protagónico de la innovación tecnológica,

especialmente en las telecomunicaciones, proceso que se viene

experimentando desde hace aproximadamente 40 años.

El desarrollo del microprocesador y el crecimiento explosivo de las

computadoras con muchísima más capacidad para almacenar información,

también sustento el desarrollo de otras tecnologías como el satélite, fibra

óptica, industria inalámbrica, internet, la web entre otras. De la importancia

e incidencia de este proceso, no escapa el proceso de enseñanza

aprendizaje en la educación en general y particularmente la superior.

Para lograr reducir la brecha digital y construir una sociedad de la

información, es necesario contar y aplicar las llamadas tecnologías de la

información y la comunicación, TIC, que son las que permiten transmitir,

procesar, y difundir información de manera instantánea. La utilización de

las TIC en el proceso de enseñanza aprendizaje, lentamente han

provocado una transformación en el sistema educativo, nuevas

metodologías y las técnicas que el docente utiliza día a día en las aulas

para la enseñanza de los estudiantes.

Introducción 3

En este contexto, la Universidad de Guayaquil y la Facultad de

Ciencias Económicas en particular, tienen un retraso en el uso de las TICS

y en la infraestructura necesaria que permita poner en operación las

diferentes herramientas tecnológicas a utilizarse en los diferentes procesos

académicos y administrativos de manera eficiente.

En la Facultad de Ciencias Económicas existen cinco edificios, cuenta

con más de 200 computadoras conectadas en red, unas se encuentran en

las aulas, otras se usan en las actividades extracurriculares de los

docentes, otro grupo para los laboratorios de computación y el resto sirven

para realizar las actividades administrativas.

El servicio que presta el Centro de Computo no es precisamente

eficiente, esta deficiencia se debe a la obsoleta infraestructura del sistema

informático en general, así tenemos, equipos con más, de 15 años de uso,

existe un evidente deterioro de los cables, en las diferentes 0ficinas de la

Facultad se instalan permanentemente cajas de switch, pues el número de

docentes a tiempo completo se ha incrementado y es necesario proveerle

un equipo que tenga acceso a internet.

Por todos los antecedentes expuestos, la presente investigación de

titulación pretende realizar un nuevo diseño y reingeniería de la red LAN de

la Facultad, basado en los estándares de cableado estructurado y

etiquetado TIA EIA, de tal manera que permita optimizar los procesos

académicos y administrativos.

La implementación de este proyecto en la Facultad es una necesidad

urgente, que redundara en mejorar la imagen institucional y

fundamentalmente en los principales actores del proceso de enseñanza

aprendizaje, estos son, los alumnos y los docentes, los mismos que tendrán

la posibilidad de un mejor el servicio para desarrollar sus respectivas

actividades, que hoy se interrumpen constantemente por el deterioro de la

infraestructura de la red.

Introducción 4

Objeto de la investigación

El objeto de la investigación del presente trabajo es realizar un diseño

y reingeniería de la red LAN de la Facultad de Ciencias Económicas de la

Universidad de Guayaquil, a través del cual se logre optimizar los recursos

tecnológicos que tiene esta unidad académica y mejorar el servicio

informático en tiempo y respuesta, en todo los procesos académicos y

administrativos.

El diseño y reingeniería de la red LAN servirá para atender las

necesidades informáticas de los cinco edificios con que cuenta la Facultad.

Así tenemos:

Tres edificios de aulas, donde también hay salas de docentes para

sus actividades extracurricular y algunas oficinas como: Posgrado,

Acreditación y Evaluación, Nivelación y laboratorios de computación

Edificio donde funciona la Biblioteca

Edificio Administrativo, en el cual funciona las oficinas del decanato,

subdecanato, Instituto de Investigaciones, secretaria, Coordinación

Académica, Titulación, Vinculación con la sociedad, administración,

salas de profesores y computo.

El diseño y la reingeniería de la red LAN se realizará con materiales y

equipos de última generación. La construcción de la red debe de ser

realizada por empresas o personas naturales especializadas en el tema y

reconocidas en el medio. El financiamiento de este proyecto debe

planificarse oportunamente e incluirlo en el presupuesto de la Universidad

y considerar que este indicador contribuye a la acreditación de la carrera,

proceso en que se encuentra la Facultad.

Una vez conseguido el financiamiento y realizada la contratación, se

estima que el tiempo para construir y poner operativa la red LAN serian dos

a tres meses.

Introducción 5

Justificación de la Investigación

En la red LAN existente, se pueden identificar varias falencias con

respecto al manejo de los recursos tecnológicos como son:

El escaso mantenimiento del software, un desactualizado hardware

y una inadecuada infraestructura física de la red conllevan a un deficiente

servicio del proceso informático la Facultad de Ciencias económicas de la

Universidad de Guayaquil obteniéndose como consecuencia un colapso

en la red y perdida de servicio de internet entre otros, además existe

subutilización de los recursos tecnológicos incidiendo en retraso en los

procesos académicos y administrativos.

DIAGRAMA N° 1

ARBOL DE PROBLEMA

Fuente: Investigación directa Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

Las tecnologías de la información y la comunicación contribuyen a

mejorar el sistema educativo, la metodología de enseñanza y permite el

Metodología: Cualitativa

Técnica de

enfoque /

Documentos, Material

audiovisual / Biografías e historias de

vida / Registros /

• Anotaciones y bitácora de

campo

Instrumento

aplicando la

pautas

Elemento de estudio:

s

Tamaño de

Zona Geográfica:

entrevistas o de grupos

Fácil

introducción de

virus

informáticos

Deficiente servicio del proceso informático en la

Facultad Ciencias Económicas de la Universidad de

Guayaquil

Subutilización de

las herramientas

tecnológicas

Perdida de la

conexión del

servicio de internet

Descontrol de

seguridad de la

red informática

Hardware

desactualizado

Inadecuada

infraestructura

física de la red

PROBLEMA

CAUSA

EFECTO

Introducción 6

acceso a información. Sin embargo, para poner en operación toda esta

tecnología es necesario contar con una infraestructura básica que ayude

al proceso antes descrito.

La red LAN de la Facultad de Ciencias Económicas actualmente no

funciona eficientemente, pues no cuenta con un diseño de infraestructura

correcto ni de un etiquetamiento para identificar tanto los equipos

informáticos y el cableado estructurado, lo que provoca dificultades en la

ubicación exacta del enlace de internet de una área hasta el servidor o

hasta los otros edificios.

A lo mencionado, debe agregarse lo siguiente:

a. El servidor principal tiene un uso aproximado de 18 años.

b. Los cables de red, en su gran mayoría se encuentran deteriorados.

c. Un buen número de los puntos de red y los conectores se

encuentran en pésimo estado y no han sido diseñado de manera

estructurada.

d. La instalación de los dispositivos de comunicación (switch), no han

sido instalados sin una debida planificación, debido a la necesidad

de proveer de equipos al nuevo personal docente que se ha

incorporado a esta unidad académica a través de concurso de

mérito y oposición.

e. En el departamento de computo de la Facultad no cuenta con un

registro de las fechas del mantenimiento preventivo y correctivos de

los equipos informáticos, lo que ha ocasionado que los mismos no

se encuentren en condiciones óptimas y tampoco tienen una

climatización adecuada, lo que incide en su rendimiento.

Por lo expuesto, la investigación se justifica. El diseño y reingeniería

de la red LAN beneficiara a los actores principales del proceso enseñanza

aprendizaje, es decir los docentes y estudiantes y también el personal

administrativo.

Introducción 7

Objetivo de la Investigación

Objetivo general

Elaborar un diseño y reingeniería de la infraestructura en la red LAN

de la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil.

Objetivos específicos

Diagnosticar el actual cableado estructurado existente para la red

informática de la Facultad.

Detallar el estado operativo de cada uno de los equipos que

componen la red LAN actual de la Facultad.

Recopilar información de los 5 edificios de la Facultad de Ciencias

Económicas, para analizar el diseño actual de toda la infraestructura de

red LAN.

Identificar los problemas de la red LAN actual y proponer un esquema

de solución para tener un diseño de red mejorado y que se ajuste a las

necesidades de los usuarios.

Analizar los equipos y materiales requeridos para la correcta

implementación de la nueva red a construirse.

Marco Teórico 8

CAPÍTULO I

MARCO TEÓRICO

1.1. Marco Referencial

La informática está presente en casi todos los campos de la vida

moderna, en todas las ramas del saber humano se rinden al progreso

tecnológico y comienzan a utilizar los sistemas de información. Las

computadoras no solo se utilizan como herramienta de apoyo para

diferentes actividades humanas, sino como un medio eficaz para obtener

información a través de las redes. Se define como informática “El conjunto

de técnicas empleadas para el tratamiento automático de la

información por medio de sistemas computacionales. (RAE, 2016).

Se revisaron investigaciones y artículos sobre diseño y reingeniería

de redes. en centros de educación superior, tendientes a mejorar los

procesos académicos y administrativos y de investigación.

(comunicaciones y redes de computadores , 2015)

(David F. , Cabrera A. , Ricardo D, & Raza R. , 2013),

escribieron el artículo “Reingeniería de la red LAN de los

laboratorios de eléctrica y electrónica de la Escuela

Politécnica del Ejército ESPE” el artículo citado propone

mejorar la tecnología e implementar nuevos servicios en la

red. En la reingeniería se analizan los requerimientos

actuales de la red, se utilizaron cable de red UTP 6 y se

incorporaron equipos más actualizados que brinden

mejores cualidades para que se tenga acceso a la red con

mayor disponibilidad hacia los servicios de la misma.

Marco Teórico 9

En el diseño físico se aumentan el número de puntos de red

para los laboratorios utilizando los mapas actualizado de la

red del DEEE realizados en Autocard.

El aporte de esta reingeniería de la red LAN a la investigación

propuesta es la importancia que tiene el estudio de las redes en cuanto a

factores de crecimiento, tráfico, problemática, entre otros, los cuales

ayudan a tener un enfoque más clara de las exigencias y requerimientos

que presenta la red LAN dentro de una institución educativa de tercer nivel.

(Rosa H. , Chito T, & Nell Díaz V, 2015), previo a la obtención

del título de Ingenieras en Informáticas y Sistemas

Computacionales en la Universidad Técnica de Cotopaxi

extensión La Mana, realizaron la tesis de grado cuyo tema

fue “Implementación y configuración de una red LAN con

tecnología IPv4 bajo la plataforma Windows para proveer

servicio en el laboratorio de redes y mantenimiento en la

Universidad Técnica de Cotopaxi extensión La Mana”.

El propósito fundamental de esa investigación fue implementar y

configurar una red LAN con tecnología IPv4 bajo la plataforma Windows

Server 2012 para proveer servicio en el laboratorio de redes y

mantenimiento. De esta manera los estudiantes y docentes tendrán la

oportunidad de tener acceso a la información para desarrollar sus activadas

académicas y de investigación. También se logrará aumentar el tiempo de

la vida útil de los equipos, con un mantenimiento debidamente planificado

de manera semestral.

El aporte de esta propuesta a la presente Investigación contribuye en

la manera de cómo la configuración de la red LAN proporciona algunos

beneficios tales como:

División y control del dominio, segmentación de red, división lógica de

Marco Teórico 10

una red LAN basada en la estructura y nivel organizacional,

seguridad a nivel de la capa de redes es decir a nivel IP, generando así

un alto rendimiento de la red.

1.2. Marco Conceptual

Este capítulo se tratará del marco conceptual, la teoría de las redes

LAN, como son topologías, estándares, medios de transmisión, tecnologías

LAN, diseños de las redes jerárquicas.

En plena guerra fría, 1957 y para dar respuestas al primer satélite

soviético, en Estados Unidos se creó (ARPA) Agencia de Proyectos

avanzados de investigación y recuperan la superioridad en el área de las

aplicaciones militares en la informática.

En la década del sesenta y setenta se crearon varias tecnologías de

redes, con un diseño especifico de hardware. Estas redes han conectado

equipos en distancias cortas mediante cables y hardware especifico,

instalado en cada equipo.

En 1969, la agencia ARPA creo ARPANET, una red experimental de

computadoras basadas en la tecnología de conmutación de paquetes. Fue

un proyecto para interconectar diversos tipos de redes LAN WAN de

diferentes tipos. Los equipos necesitaban un protocolo común, que se

denominó NEP, y el sistema de esta red de redes interconectadas la

llamaron INTERNET (de ahí su nombre).

Con la aparición de Netware surgió una nueva solución, la cual

ofrecía: soporte imparcial para los más de cuarenta tipos existentes de

tarjetas, cables y sistemas operativos mucho más sofisticados que los que

ofrecían la mayoría de los competidores. Netware dominaba el campo de

las LAN de los computadores personales desde antes de su introducción

Marco Teórico 11

en 1983 hasta mediados de los años 1990, cuando Microsoft introdujo

Windows NT Advance Server y Windows for Workgroups.

De todos los competidores de Netware, sólo Banyan VINES

tenía poder técnico comparable, pero Banyan ganó una

base segura. Microsoft y 3Com trabajaron juntos para crear

un sistema operativo de red simple el cual estaba formado

por la base de 3Com's 3+Share, el Gestor de redes LAN de

Microsoft y el Servidor de IBM. Ninguno de estos proyectos

fue muy satisfactorio. (Revista Slideshare, 2014).

Después de este breve análisis histórico, a continuación, describiré

los aspectos más importantes de una red.

1.3. Redes LAN

“Una Red LAN (Local Área Network) consiste en un medio

de trasmisión compartido y un conjunto de software y

hardware para servir de interfaz entre los dispositivos y el

medio, así como para regular el acceso ordenado al mismo.”

(william-stallings, 2010).

Las redes LAN tienen algunas restricciones, por ejemplo, la extensión,

por lo que el tiempo de transmisión está limitado por lo que simplifica la

administración de la red.

Las redes LAN son de fácil adaptabilidad de crecimiento

cuantitativo y cualitativo, lo que quiere decir que puede

crecer en número de equipos conectados como en el tipo de

tecnología que ocupa. (silvia sanchez lasaosa , 2016). “Las

LAN tradicionales operan a velocidades de 1 a 10 Gbps,

tienen bajo retardo (décimas de microsegundos) y

Marco Teórico 12

experimentan muy pocos errores. Las redes LAN se

distinguen de otro tipo de redes por el tamaño, tecnología

de transmisión y topología”. (Santafe, 2012).

1.3.1. Estándares de redes LAN

Las redes LAN tienen estándares los cuales están definidos por las

normas IEEE (Institute of Electrical and ElectronicEngineers) y OSI (Open

SystemsInterconections):

IMAGEN N° 1

ESTÁNDARES DE RED DE ÁREA LOCAL

Fuente: Diseño de una red WAN Integral, 2012, pág. 27 Elaborado por: Guano Santafé Nancy

Muestra la figura 2 algunos de los estándares y el método de acceso

al medio que se utiliza en cada caso.

La arquitectura del modelo de referencia OSI divide la

comunicación de una red en 7 niveles, donde cada nivel

cubre diferentes actividades, equipos o protocolos de red.

(william-stallings, 2010)

Marco Teórico 13

IMAGEN N° 2

MODELO OSI

Fuente: Comunicaciones y Redes de Computadores Elaborado por: William Stallings. Matias

Cuando se tiene varias estaciones dentro de la red LAN y se requiere

acceder al medio físico en forma simultánea, se complica el control del

proceso.

Por lo que, el nivel de enlace de datos se dividió en dos subcapas

MAC Y LLC:

LLC (Logic Link Control o Control de Enlace Lógico), esta

subcapa define como funciona el nivel de enlace, realiza un

direccionamiento lógico, gestiona el flujo y el control de

errores. Además, proporciona una interfaz común entre los

niveles superiores y la subcapa MAC. Los servicios pueden

ser orientados a conexión o sin conexión y su definición es

responsabilidad del IEEE 802.2. MAC (Media Access Control

o Control de Acceso al Medio), esta subcapa está muy

vinculada al medio físico, y es donde se define el método de

acceso al medio que se utiliza en la red. (silvia sanchez

lasaosa , 2016)

Al realizar esta división las capas superiores trabajan de forma

independiente al método que se utilice para acceso al medio, esto ayuda a

que la interfaz de la red sea flexible de comunicación.

Marco Teórico 14

1.3.2. Topologías de redes LAN

La topología se refiere a la forma que se pueden conectar los

componentes de una red para establecer un orden, para que los usuarios

puedan acceder a todos los recursos que tiene la red de una manera más

eficiente.

La topología se la puede dividir en topología física y lógica.

1.3.2.1. Topologías Físicas

La topología se define como la cadena de comunicación que los

nodos que conforman una red usan para comunicarse. Existen tres

topologías físicas puras que son: bus, anillo y estrella.

TABLA N° 1

TOPOLOGÍA FÍSICA

Topología de Bus

Topología en Anillo

Topología Estrella

Red cuya topología se

caracteriza por tener un

único canal de

comunicaciones llamado

bus troncal o backbone se

conecta en los diferentes

dispositivos o demás

nodos.

Su estructura está

compuesta de varias

estaciones de trabajo o

nodos que conectan entre

sí, por medio de un cable

común. Los datos viajan en

un solo sentido alrededor

del anillo

Tiene un concentrador o

switch central conectado

a todos los nodos o

estaciones de trabajo por

medio de cables. Todas

las comunicaciones

entre los nodos se

realizan a través del

concentrador o switch, el

mismo que controla el

flujo de datos.

Topología Bus

Topología Anillo

Topología Estrella

Fuente: www.ecuared.cu Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

http://www.ecuared.cu/

Marco Teórico 15

1.3.2.2. Topología Lógica

La Topología lógica consiste en la manera en la que los hosts acceden

a los medios para enviar datos. Los tipos más comunes de topologías

lógicas son broadcast y transmisión de tokens.

1.3.3. Medios de transmisión

El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual

emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de

datos. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio,

los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos:

medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados.

1.3.3.1. Medios de Transmisión Guiados

Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un

camino físico desde un extremo a otro. Las principales características de

los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, la velocidad máxima

de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer entre

repetidores, la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la

facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías

de nivel de enlace. Los medios guiados más utilizados son: el cable

coaxial, par trenzado y fibra óptica.

IMAGEN N° 3

MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS

Fuente: http://aelectronicfinegold.blogspot.com/2013/11/medios-de-transmision.html

http://aelectronicfinegold.blogspot.com/2013/11/medios-de-transmision.html

Marco Teórico 16

1.3.3.2. Medios de Transmisión no Guiados

Los medios no guiados son los que no utilizan un cable para la

transmisión de las señales. Las señales se propagan libremente en el

medio, el más importante es el aire. Este medio de transmisión ha tenido

gran acogida ya que cubre grandes distancias y hacia cualquier dirección.

La transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante

antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética

en el medio y en el momento de la recepción la antena capta las ondas

electromagnéticas del medio que la rodea. Hay dos configuraciones para

la emisión y recepción de esta energía: direccional y omnidireccional. En

la direccional, toda la energía se concentra en un haz que es emitido en

una cierta dirección, por lo que tanto el emisor como el receptor deben estar

alineados. En el método omnidireccional, la energía es dispersada en

múltiples direcciones, por lo que varias antenas pueden captarla.

Cuanto mayor es la frecuencia de la señal a transmitir, más factible

es la transmisión unidireccional.

Básicamente se emplean tres tipos de ondas del espectro

electromagnético para comunicaciones: las microondas, radioenlaces e

infrarrojos.

IMAGEN N°4

MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS

Fuente: http://blogsdeteleproceso.blogspot.com/p/medios-uiados-y-no-guiados.html

http://blogsdeteleproceso.blogspot.com/p/medios-uiados-y-no-guiados.html

Marco Teórico 17

1.3.3.2.1. Microondas Terrestres

Las antenas parabólicas son las más utilizadas en este tipo de

microondas. Para conexiones de larga distancia, se utilizan conexiones

intermedias punto a punto entre antenas parabólicas. Se suelen utilizar en

sustitución del cable coaxial o las fibras ópticas ya que se necesitan menos

repetidores y amplificadores, el haz es muy estrecho por lo que las antenas

trasmisora y receptora deben estar muy bien alineadas. Se usan para

transmisión de televisión y voz. La principal causa de pérdidas es la

atenuación debido a que las pérdidas aumentan con el cuadrado de la

distancia (con cable coaxial y par trenzado son logarítmicas). La

atenuación aumenta con las lluvias. Las interferencias es otro

inconveniente de las microondas ya que, al proliferar estos sistemas, pude

haber más solapamientos de señales.

“Los enlaces de microondas se utilizan mucho como enlaces allí

donde los cables coaxiales o de fibra óptica no son prácticos. Se necesita

una línea de visión directa para transmitir en la banda de SHF, de modo

que es necesario dispones de antenas de microondas en torres elevadas

en las cimas de las colinas o accidentes del terreno para asegurar un

camino directo con la intervención de pocos repetidores”. (Tovar, 2014)

IMAGEN N° 5

ENLACES DE MICROONDAS TERRESTRES

Fuente: http://blogsdeteleproceso.blogspot.com/p/medios-uiados-y-no-guiados.html

http://blogsdeteleproceso.blogspot.com/p/medios-uiados-y-no-guiados.html

Marco Teórico 18

1.3.3.2.2. Microondas por Satélite

El satélite recibe las señales y las amplifica o retransmite en la

dirección adecuada. Para mantener la alineación del satélite con los

receptores y emisores de la tierra, el satélite debe ser geoestacionario. Un

satélite recibe la señal en una frecuencia ascendente (up link) y la transmite

en otra frecuencia descendente (down link), para evitar interferencias.

El rango de frecuencias óptimo para la transmisión vía satélite está en

el intervalo comprendido entre 1 y 10 GHz. Para evitar interferencias entre

satélites que usan la misma banda de frecuencias se ha normalizado una

separación entre ellos de un mínimo de 3º en la banda de 12 - 14Ghz y de

4º en la banda de 4 - 6GHz y de 8º para aplicaciones de difusión de tv

debido a su gran potencia. (Guano Santafe, 2012, págs. 36-37)

IMAGEN N° 6

MICROONDA POR SATÉLITE

Fuente: (Elecomunicaciones, 2014) Elaborado por: Zurita Méndez Johanna

1.3.3.2.3. Infrarrojos

Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea

recta, siendo susceptibles de ser interrumpidas por cuerpos opacos. Su uso

Marco Teórico 19

no precisa licencias administrativas y no se ve afectado por interferencias

radioeléctricas externas, pudiendo alcanzar distancias de hasta 200 metros

entre cada emisor y receptor.

Las comunicaciones se llevan a cabo mediante transceivers que

modulan luz infrarrojo no coherente. Tiene un rango de frecuencia entre

300 GHz y 400 THz.

TABLA N° 2

MEDIOS DE TRANSMISIÓN

MEDIO DE

TRANSMISIÓN

ANCHO DE

BANDA

CAPACIDAD

MÁXIMA

CAPACIDAD

USADA OBSERVACIONES

Cable de

pares 250 KHz 10 Mbps 9600Mbps

- Apenas usados hoy en día. - Interferencias, ruidos.

Cable coaxial 400 MHz 800 Mbps 10 Mbps

- Resistente a ruidos e

interferencias.

- Atenuación.

Fibra óptica 2 GHz 2 Gbps 100 Mbps

- Pequeño tamaño y peso,

inmune a ruidos e

interferencias,

atenuación pequeña. - Caras. - Manipulación complicada.

Microondas

por satelital

100 MHz 275 Gbps 20 Mbps - Se necesitan

emisores/receptores.

Microondas

terrestres 50 GHz 500 Mbps

- Corta distancia y

atenuación fuerte.

- Difícil instalar.

Láser 100 MHz

- Poca atenuación. - Requiere visibilidad directa

emisor/ receptor

Fuente: Diseño de un gestor de redes, 2014 Elaborado por: Martínez & Reyes

Marco Teórico 20

1.3.4. Tecnologías LAN

Al desarrollar nuevas aplicaciones, la necesidad de mejorar la

tecnología aumenta, por lo que se requiere un mayor ancho de banda con

una mejor velocidad.

En el área administrativa o comercial existen ofertas tecnológicas en

lo que es las redes LAN las cuales tienen velocidades de 100Mbps o

superiores. Las tecnologías que más se utilizan son Fast Ethernet, Giga

Ethernet y 10Giga Ethernet. También existen otras conexiones de red que

son más rápidas, son combinaciones de Token Ring, FDDI

(FiberDistributed Data Interface) o ATM (Asynchronous Transfer Mode).

A continuación, se analizarán las tecnologías Fast Ethernet, Gigabit

Ethernet, 10Giga Ethernet.

1.3.4.1. Fast Ethernet

Fast Ethernet es una extensión del estándar Ethernet es de alta

velocidad. El prefijo Fast se agregó para diferenciarla de Ethernet.

Estas redes operan actualmente a una velocidad de 100 Mbps, y el

estándar es conocido como IEEE 802.3. Hay diferentes tipos de medio

donde se ejecuta 802.3, incluido el par trenzado sin escudo (10BASE-T),

coaxial (grueso y delgado) y fibra (10BASE-F).

Fast Ethernet puede ser instalada en la mayoría de redes actuales

con un pequeño o sin cambios en la infraestructura de la red.

El uso de los adaptadores de red que corren a la velocidad del

estándar Ethernet tanto como a velocidad de Fast Ethernet (100 Mbps)

permite a los usuarios migrar a su propia velocidad. Fast Ethernet tiene un

bajo coste y es la solución más adoptada de las disponibles en el mercado.

Marco Teórico 21

Los enlaces de Fast Ethernet generalmente consisten en una

conexión entre la estación y el hub o switch. Estos están sujetos a la

limitación de 100 m de distancia de los medios UTP.

Fast Ethernet conmutado (SwitchedFast Ethernet) permite

implementar full duplex, eliminando las colisiones y limitaciones

topológicas, además se puede tener una red con características de

redundancia necesarias para ser aplicadas en backbones. (Guano

Santafe, 2012, pág. 39)

Entre los medios físicos más utilizados por Fast Ethernet son:

100Base-TX que utiliza cable trenzado no apantallado UTP de categoría 5,

100Base- FX usa fibra óptica multimodo y 100Base-T4 que utiliza cable

trenzado no apantallado UTP de categoría 3.

En la tabla 3 se muestran los estándares para la capa física de Fast

Ethernet.

TABLA N° 3

ESTÁNDAR PARA CAPA FÍSICA DE FAST ETHERNET

CARACTERÍSTICAS 100BASE-T4 100BASE-TX 100BASE-FX

Topología Estrella Estrella Estrella

Medio de Transmisión UTP CAT. 3, 4 o 5 UTP CAT. 5 o STP Fibra multimodo

62,5/125 µm

Pares

4 (3 pares para

transmisión y un

par para detectar

colisiones)

2 (un par para

transmitir y otro para

recibir y detectar

colisiones)

2 fibras Ópticas (una

para transmitir y otro

para recibir y

detectar

colisiones)

Técnica de señalización 8B/6T 4B/5B - MLT-3 4B/5B - NRZ-I

Vtx 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps

Distancia Segmento 100m 100m 100m

Cobertura de la red 200m 200m 400m

Tipo de Conector RJ-45 RJ-45 SC

Modo de Transmisión Half dúplex Half o Full dúplex Half o Full dúplex


Marco Teórico 22

1.3.4.2. Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet se ha especificado por primera vez por dos

normas: IEEE 802.3z-1998 y 802.3ab-1999. El estándar IEEE

802.3z especifica la operación de Gigabit Ethernet sobre

fibra óptica y cable coaxial y presenta GMII (Gigabit Media-

Independent Interface). Estos estándares son

reemplazados por la última revisión de todas las normas

incluidas en IEEE 802,3 en el 2002. (Bruno & Jordan, 2013)

Gigabit Ethernet permite escalar desde el 10/100 Mbps en el escritorio

hasta 100 Mbps hasta el elevador a 1000 Mbps en el centro de datos que

será compatible con la enorme base instalada de equipos Ethernet.

Para lograr una 1000 BASE-T se usa los cuatro pares de hilos en lugar

de los dos pares tradicionales utilizados para 10 Base-T y 100 Base-TX.

Para incrementar la velocidad de 100Mbps a 1Gbps, varios cambios se han

hecho a la capa física. Gigabit Ethernet es idéntica a Ethernet a partir de la

capa de enlace de datos.

Gigabit Ethernet se puede aplicar a una red troncal de

comunicaciones en una empresa, conectando ordenadores muy potentes

a la red.

Gigabit Ethernet se ha diseñado para conectar dos o más

estaciones. Si hay sólo dos estaciones se pueden conectar

punto a punto. Para conectar tres o más estaciones hay que

crear una topología en estrella con un conmutador o

concentrador en el centro. También es posible conectar

varias topologías en estrella. (Santafe, 2012)

La tabla 4 se define las alternativas para la capa física.

Marco Teórico 23

TABLA N° 4

ESTÁNDAR PARA CAPA FÍSICA DE GIGABIT ETHERNET

CARACTERÍSTICAS 1000BASE-T 1000BASE-

CX 1000BASE-

SX 100BASE-

LX

Topología Estrella Estrella Estrella Estrella

Medio de

Transmisión UTP Cat. 5 STP

Fibra Óptica

en la Fibra Óptica

multimodo

ventana de 850nm

y monomodo en la ventana de 1300nm

Pares 4 2 2 fibras 2 fibras

Técnica de

señalización 4D – PAM5 8B/10B - NRZ 8B/10B - NRZ

8B/10B –

NRZ

Vtx 1000Mbps 1000Mbps 1000Mbps 1000Mbps

Longitud del cable 100 m 25 m 275 a 500 m

550m

multimodo

5000m

monomodo

Tipo de Conector RJ-45 DB-9 SC SC

Modo de Transmisión Full dúplex Half o Full

dúplex Full dúplex Full dúplex


1.3.4.3. 10 Gigabit Ethernet

El estándar IEEE 802.3ae es un suplemento a la norma 802.3,

publicado en agosto de 2002, especifica el estándar para

Ethernet de 10 Gigabit Ethernet (10GE). Se define para una

operación full-duplex a través de medios ópticos, UTP, y

cobre. El estándar IEEE 802.3an proporciona las

especificaciones para correr 10GE sobre cableado UTP.

Hubs o repetidores no se pueden utilizar debido a que

operan en modo halfduplex. Se permite el uso de tramas

Ethernet en distancias que se encuentran habitualmente en

Marco Teórico 24

redes de área metropolitana (MAN) y redes de área amplia

(WAN). (Bruno & Jordan, 2013), pag88

La Tabla 5 describe los diferentes tipos de medios 10GE.

TABLA N° 5

TIPOS DE MEDIOS

Tipos de

Medios

Longitud de onda /

Fibra (corto o largo) / UTP / cobre

Distancia

Otra

descripción

10GBASE-SR Longitud de onda corta MMF

300 m Utiliza

codificación 66B

10GBASE-SW Longitud de onda corta MMF

300 m

Utiliza

codificación 66B.

Utiliza la

subcapa interfaz

WAN

10GBASE-LR Longitud de onda larga SMF

10 Km

Utiliza

codificación 66B

para el uso de

fibra oscura.

10GBASE-LW Longitud de onda larga SMF

10 Km Utiliza la

subcapa interfaz

WAN

10GBASE-ER Extra-longitud de onda

larga SMF 40 Km

Utiliza

codificación 66B

para el uso de

fibra oscura.

10GBASE-EW Extra-longitud de onda

larga SMF 40 Km

Utiliza la

subcapa interfaz

WAN

10GBASE-LX4

Utiliza multiplexación por

división para el

MMF y SMF

10 Km Utiliza

codificación 8B/10B

10GBASE-CX4 4 pares de cobre twinax 15 m IEEE 802.3ak

10GBASE-T CAT6a UTP 100 m IEEE 802.3an


Marco Teórico 25

1.3.5. Análisis comparativo de las tecnologías LAN

TABLA N° 6

ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS TECNOLOGÍAS LAN

CARACTERÍSTICAS

ANÁLISIS DE TECNOLOGÍAS

FAST GIGABIT ERHERNET ETHERNET

10 GIGABIT ETHERNET

Velocidad 100 Mbps 1000 Mbps 10 Gbps

Método Acceso CSMA/CD CSMA/CD CSMA/CD

Tamaño de la Trama De 64 a 1500 bytes De 64 a 1500 bytes Hasta 8192 bytes por

ráfaga

Diámetro de la red 200m (cable UTP 5) 200m (cable UTP 5) 100m (cable UTP 6a

Coste Bajo Bajo Bajo

Tolerancia a Fallos SpanningTree SpanningTree

Aplicaciones

PCs de escritorio,

estaciones de trabajo,

como backbone,

aplicaciones

Cliente/servidor y

acceso de datos.

Para conectar

conmutadores entre

sí, conectar servidores

a concentradores y

para conectar

estaciones finales a

concentradores.

Multimedia,

tratamiento de

imágenes, etc.

Backbones de campus,

granjas de

servidores, centros de

datos, redes de

Almacenamiento

(SAN), redes

Metropolitanas,

multimedia:

telemedicina, video

ondemand, video

conferencia, equipos

frontera (edge)

Ventajas

Los datos pueden moverse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesitar un protocolo de traducción, usa las mismas aplicaciones y los drivers usados por Ethernet tradicional y en muchos de los casos las instalaciones pueden actualizarse sin reemplazar el cableado existente.

Tiene las mismas

ventajas que Fast

Ethernet pero con una

mayor velocidad.

Tiene las mismas

ventajas que Fast

Ethernet pero con una

mayor velocidad

Desventajas Si el cableado existente no se encuentra dentro de los estándares puede

haber un costo sustancial en el re cableado

Fuente: Diseño de una red WAN Integral, 2012, Bruno & Jordán, 2013 Elaborado por: Guano Santafé Nancy

Marco Teórico 26

1.3.6. Diseño de red Jerárquica

El diseño de red jerárquica tiene muchos beneficios, el utilizar este

diseño hace que las redes sean más predecibles. Una red jerárquica se

administra y expande con más facilidad y los problemas se resuelven con

mayor rapidez, ya que se define funciones en cada capa, entre los cuales

pueden constar múltiples protocolos y tecnologías.

El diseño de red jerárquica tiene tres capas independientes. Cada una

de sus capas cumple funciones específicas que definen su función dentro

de la red general. Tiene varias ventajas ya que es más fácil diseñar,

implementar, mantener y escalar la red, además de que la hace más

confiable, con una mejor relación costo/beneficio.

1.3.6.1. Beneficios del modelo de red jerárquico

Escalabilidad: Las redes jerárquicas pueden expandirse con

facilidad.

Redundancia: La redundancia a nivel del núcleo y de la distribución

asegura la disponibilidad de la ruta.

Rendimiento: El agregado de enlaces entre los niveles y los switches

del núcleo de alto rendimiento y del nivel de distribución permite casi

la “velocidad del cable” en toda la red.

Seguridad: La seguridad del puerto en el nivel de acceso y las

políticas en el nivel de distribución hacen que la red sea más segura

y confiable.

Facilidad de administración: La consistencia entre los switches en

cada nivel hace que la administración sea más simple.

Facilidad de mantenimiento: El modularidad del diseño

jerárquico permite que la red escale sin volverse demasiado

complicada. (Escuela de Ingeniería Electrónica, 2014)

Marco Teórico 27

Las capas de la red jerárquica son: capa de acceso, capa de

distribución y capa de Core.

1.3.6.2. Capa de Acceso

La capa de acceso controla a los usuarios y el acceso de grupos de

trabajo o los recursos de internetwork. En esta capa se tiene los

dispositivos finales conectados a los switches, hubs, Access points. La

microsegmentación utilizada en los conmutadores de LAN proporciona un

alto ancho de banda para un determinado grupos de trabajo mediante la

reducción del número de dispositivos en los segmentos creados de

Ethernet.

“El propósito principal de la capa de acceso es aportar un

medio de conexión de los dispositivos a la red y controlar

qué dispositivos pueden comunicarse en la red.” (System

Consultores, 2014).

1.3.6.3. Capa de Distribución

La capa de distribución es el medio de comunicación entre la capa de

acceso y el core. Provee funcionalidades de ruteo entre las diferentes

subredes de la LAN, dividiendo los dominios de broadcast, usualmente por

medio de VLANs.

En esta capa se implementa las políticas de red, como, por ejemplo:

enrutamiento entre VLANs y también se aplican las políticas de seguridad

y calidad de servicio.

1.3.6.3.1. Capa de Core

La capa de core es la columna vertebral de alta velocidad de

Marco Teórico 28

conmutación de la red, provee la interconexión de los dispositivos de la

capa de distribución y conectan la red LAN a redes externas, como por

ejemplo Internet. Es aquí donde se encuentran los routers de borde.

“La capa núcleo es esencial para la interconectividad entre

los dispositivos de la capa de distribución, por lo tanto, es

importante que el núcleo sea sumamente disponible y

redundante.” (System Consultores, 2014).

Los factores más importantes de esta capa son la latencia y la

velocidad, ya que esta capa esta encarga del que el tráfico sea lo más

rápido posible y se encarga de llevar grandes cantidades de tráfico de

manera confiable y veloz.

TABLA N° 7

FUNCIÓN PREDOMINANTE DE CADA CAPA

CAPA FUNCIÓN PRINCIPAL

Núcleo Reenvío de datos

Distribución Routing

Acceso Switching

Fuente: (Di Tommaso, 2014) Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

1.3.7. Modelo de Arquitectura Empresarial de Cisco

El modelo de arquitectura empresarial de Cisco facilita el diseño de

las redes más grandes y escalables. Está diseñada para proporcionar una

planificación para el crecimiento de la misma. Está compuesta por módulos

que representan vistas específicas que se centran en cada lugar de la red.

Estás son:

Área de campus empresarial

Marco Teórico 29

Módulo de centros de datos empresariales

Módulo de rama empresarial

Módulo teletrabajo

El modelo de arquitectura empresarial de Cisco mantiene el concepto

de componentes de distribución y acceso a conexión de los usuarios, los

servicios WAN, y granjas de servidores a través de un backbone de campus

de alta velocidad. El enfoque modular en el diseño debe ser una guía para

el arquitecto de la red.

En redes más pequeñas, las capas pueden colapsar en una sola

capa, incluso un único dispositivo, pero las funciones de cada capa serán

las mismas.

IMAGEN N° 7

MODELO DE ARQUITECTURA EMPRESARIAL DE CISCO

Fuente: Diseño de una red WAN Integral, 2012, Bruno & Jordán, 2013 pág.48 Elaborado por: Guano Santafé Nancy

Los servidores de red se encuentran en la infraestructura de campus,

pero estos tienen que atar todos los componentes en la red para monitorear

y gestionar.

Marco Teórico 30

1.3.7.1. Módulo Campus Empresarial

En el campus de la empresa se compone de los siguientes

submódulos:

Campus central

Distribución Construcción

Acceso de Construcción

Servidor granja / centro de datos

La granja de servidores o centro de datos proporciona acceso de alta

velocidad y alta disponibilidad (redundancia) a los servidores. Servidores

empresariales, tales como servidores de archivos e impresión, servidores

de aplicaciones, servidores de correo electrónico, Protocolo de

configuración dinámica de host (DHCP), y el Sistema de nombres de

dominio (DNS) se colocan en la granja de servidores. Servidores Cisco

Unified Call Manager se colocan en la granja de servidores para redes de

telefonía IP.

Servidores de administración de red se encuentran en la granja de

servidores, pero estos servidores enlazan a cada módulo en el campus

para proporcionar supervisión de red, registro, tendencias y gestión de la

configuración.

1.3.8. Diseño de la Red de Campus.

Las redes LAN se pueden clasificar como redes:

La LAN de gran edificio contiene típicamente un gran centro de datos

con acceso de alta velocidad y armarios de comunicaciones de piso

suelen ser la sede de las empresas donde funcionan las instalaciones

de las redes.

Marco Teórico 31

La LAN de campus proporciona conectividad entre edificios en un

campus. La redundancia es generalmente un requisito en las LAN de

gran edificio y LAN de campus.

La LAN de campus y LAN remotas proporcionan la conectividad de

las oficinas remotas con un número relativamente pequeño de nodos.

1 (Jordan, 2013)

La LAN de campus tiene las siguientes características:

Características de aplicación de la red: Diferentes tipos de

aplicaciones

Características de los dispositivos de infraestructura: Switch capa 2 y

capa 3

Características ambientales: geográfica, el cableado, la distancia, el

espacio, la energía, el número de nodos.

La tabla 8 resume los diferentes tipos de aplicaciones.

TABLA N° 8

TIPOS DE APLICACIONES

Tipo de Aplicación Descripción

Peer to peer Incluye mensajería instantánea,

intercambio de archivos, llamadas de

telefonía IP y videoconferencia.

Cliente-Servidor local

Los servidores se encuentran en el mismo segmento que los clientes o en las inmediaciones, por lo general en la misma LAN. Con la regla 80/20 para grupos de trabajo, el 80% del tráfico es local, el 20% no local.

Cliente-granja de servidores Correo, servidor de archivos y servidores

de bases de datos. El acceso es rápido,

fiable y controlado.

Cliente-servidor de borde de empresa

Servidores externos como el protocolo

simple de transferencia de correo (SMTP),

web, servidores públicos, y el comercio

electrónico. Fuente: (Bruno & Jordán, 2013, pág. 95) Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

Hay varios requisitos de red para las aplicaciones.

Marco Teórico 32

Las granjas de servidores requieren enlaces de alta capacidad y

conexiones redundantes en la red para ofrecer alta disponibilidad y

escalabilidad para tener una red segura.

La tabla 9 resume los requisitos de red para las aplicaciones.

TABLA N° 9

REQUISITOS DE RED PARA APLICACIONES

Requerimiento Peer to Peer Cliente-

Servidor local Cliente-Granja

de servidores

Cliente- Servidor de

borde de empresa

tipo de Conectividad

Conmutada Conmutada Conmutada Conmutada

Rendimiento

requerido Medio a Alto Medio Alto Medio

Disponibilidad Menor a Alto Medio Alto Alto

Costos de red Menor a Alto Medio Alto Medio

Fuente: Diseño de una red WAN Integral, 2012, Bruno & Jordán, 2013 pág.45 Elaborado por: Guano Santafé Nancy

1.3.8.1. Las mejores prácticas para las capas jerárquicas.

La arquitectura jerárquica tiene consideraciones especiales para cada

una de sus capas, por lo que se describirá las mejores prácticas para cada

una de ellas.

1.3.8.1.1. Capa de Acceso

En la capa de acceso se toma en cuenta el número de usuarios o

puertos necesarios para dimensionar el conmutador LAN, la velocidad de

conectividad para cada anfitrión, estos pueden ser conectados utilizando

varias tecnologías. Las VLANs previstas, el rendimiento en la capa de

acceso, la redundancia y características de calidad de servicio deben ser

también considerados.

CAPITULO II

MARCO METODOLÓGICO

2.1. Modalidad de la Investigación

2.1.1. Cualitativa.

La investigación en esta modalidad permite revisar y diagnosticar el

estado actual de la red LAN de la Facultad y los procesos tecnológicos con

los cuales se desarrollan las actividades académicas, investigativa y

administrativa.

2.1.2. Cuantitativa.

Este tipo de investigación nos permite cuantificar cantidad de equipos

tecnológicos con lo que actualmente cuenta la actual red LAN de la

Facultad, y así determinar el estado de los mismos.

2.2. Tipos de Investigación

2.2.1. De Campo

Es la investigación que se realiza sobre la red LAN de la Facultad, de

la cual se utiliza la técnica de recolección de datos cuantitativos y

cualitativos que refleje la realidad objetiva actual de la empresa, de esta

manera podemos estudiar la situación en que se encuentra y poder

diagnosticar necesidades y problemas a efectos de aplicar los

conocimientos que nos permitan realizar un diseño de reingeniería

eficiente y que pueda llegar a ser más productiva.

Marco Metodológico 34

2.2.2. De acción

Para lograr una mayor eficiencia en la red LAN de la Facultad y en

sus diversos procesos se utilizará equipos de última generación, mano de

obra calificada y materiales de la mejor calidad posible.

2.2.3. Factible

La reingeniería de la red LAN de la Facultad es posible realizarlo, pues

para el efecto se cuenta con el presupuesto y la decisión administrativas

de las autoridades.

2.3. Área de investigación

El Análisis de Reingeniería de la red LAN propuesto se enfoca en la

una de las Unidades Académicas de la Universidad de Guayaquil,

específicamente en la Facultad de Ciencias Económicas.

2.3.1. Técnica de recolección de datos.

Para la obtención de los datos indispensables en el desarrollo del

esquema de reingeniería, se empleará en las técnicas de recolección de

datos siguientes:

2.3.2. Observación directa

Ésta técnica será útil en situaciones donde se desconocen los

procesos que intervienen por parte del investigador y las personas

involucradas con el problema. Se busca por medio de ella descubrir

aspectos relevantes para la investigación desde el punto de vista ajeno a

los hechos, es decir, que la observación directa de las actividades que se

realizan, y contribuyen con la búsqueda de elementos claves para la

solución del problema.


Esta técnica se empleará para elaborar un esquema de la reingeniería

de la red LAN, y de esta manera poder dar inicio de la solución del

problema.

2.3.3. Entrevistas

Se llevarán a cabo entrevistas de tipo no estructuradas, con la

finalidad de conocer el diagrama en detalle de la red actual de los edificios

y la configuración de los equipos que la componen la red LAN de la

Facultad.

La opinión del personal relacionado directamente con el área de la

investigación permitirá la obtención de información acerca de cómo

requiere el proceso y a su vez estudiar el entorno de la red actual,

identificando así los causantes del problema y las condiciones actuales

para luego proponer soluciones que harán eficiente a la red en su

rendimiento.

2.3.4. Revisión bibliográfica

Dirigida al análisis de documentos que esté en relación con la red LAN

actual, entre los que se tienen: manuales de descripción de los equipos,

manual de operaciones, textos, trabajos de grado y de investigación

referidas a la reingeniería de la red LAN cableada estructurada, voz data y

redes en general.

2.4. Cálculo de la Población y Muestra

2.4.1. Población

La población que se consideró para el desarrollo de la investigación

de la propuesta fue la siguiente:


TABLA N° 10

MUESTRA POBLACIONAL

ESTRATO NÚMERO

Administrativos 25

Personal Docente 136

Estudiantes 3902

TOTAL 4063


2.4.2. Cálculo de la muestra

La aplicación de encuestas a los involucrados se ha realizado a través

de la aplicación de la técnica del muestreo en base a la siguiente fórmula.

n=

Z2 * N * P * Q

E2 (N−1) + Z2 * P ∗ Q

Donde:

n=?

N= Número de población

E= 0.05 error

Z= 1.96 nivel de confianza

n=

1.962 * 4063 * 0.9 * 0.1

0,052 * (4063-1) + 1.962 * 0.9 * 0.1

n=

3.84 * 4063 * 0.9 * 0.1

0,25 * 4062 + 3.84 * 0.9 * 0.1

n=

1404

1016

n= 133

Una vez resuelta la formula, nuestro universo a encuestar será de 133 usuarios


TABLA N° 11

CALCULO DE LA MUESTRA

ESTRATO

NÚMERO

Administrativos 25

Personal Docente 136

Estudiantes 3902

TOTAL 4063

MUESTRA 133


Antes de realizar el análisis de las respuestas a cada una de las

preguntas formuladas a los usuarios, es necesario mencionar que el

universo de usuarios de la red LAN de la Facultad de Ciencias Económicas

es 4063. De estos el 3902 es decir el 96% está constituido por estudiantes,

el 3.3% por docentes y el 0.61% por empleados administrativos.

1. ¿Cuál es su grado de satisfacción general con el servicio de internet

proporcionado en los laboratorios de computación y sala de Biblioteca

de la Facultad? En caso de que su respuesta sea negativa indique

por qué.

TABLA N° 12

SATISFACION GENERAL CON EL SERVICIO DE INTERNET

OPCIONES CANTIDAD PORCENTAJE

Medianamente satisfecho 1016 25%

Satisfecho 1219 30%

Insatisfecho 1828 45%

TOTAL 4063 100%



GRÁFICO N° 1

SATISFACCIÓN GENERAL CON EL SERVICIO DE INTERNET


Análisis:

Respecto a la primera pregunta, la encuesta demuestra que el 55%

de los usuarios está satisfecho y medianamente satisfecho con el servicio

de internet en los laboratorios y sala de Biblioteca. Sin embargo, el ultimo

porcentaje no se encuentra satisfecho con el servicio, el 45%.

2. ¿Con qué frecuencia utiliza el servicio de internet de la Facultad? En

caso de que su respuesta sea una de los dos últimos ítem indique por

qué.

TABLA N° 13

FRECUENCIA CON QUE SE USA EL INTERNET


Todos los días 2113 52%

Una o más veces a la semana 934 23%

Dos o tres veces a la semana 772 19%

Una vez al mes 41 1%

Menos de una vez al mes 203 5%

TOTAL 4063 100%



GRÁFICO N° 2

FRECUENCIA CON QUE SE USA EL INTERNET


Análisis:

El servicio de internet es utilizado todo el día por el 52% de los

usuarios, el 42% requiere del servicio de una o tres veces a la semana este

porcentaje nos refleja que, para desarrollar sus actividades académicas y

administrativas, los usuarios necesitan el servicio de internet.

3. Cuanto tiempo cree usted que le toma descargar un archivo de

contenido Multimedia(video)

TABLA N° 14

TIEMPO QUE TOMA DESCARGAR ARCHIVO MULTIMEDIA


Inmediato (reproducción continua) 447 11%

Entre 1 y 2 minutos 813 20%

Entre 3 y 5 min 2275 56%

5 minutos o mas 528 13%

TOTAL 4063 100%


52%

23%

19%

1%

5%Todos los días

Una o más veces a lasemana

Dos o tres veces a lasemana

Una vez al mes

Menos de una vez al mes


GRÁFICO N° 3

TIEMPO QUE TOMA DESCARGAR ARCHIVO MULTIMEDIA


Análisis:

Casi el 70% de los usuarios manifiestan que descargan un archivo de

contenido multimedia entre 3 y más de 5 minutos, esto implica que hay

problema en la red de internet ya bajar archivos multimedia no debe de

tardar más de 2 minutos. Solo el 30% contesto que la descarga se hace

de inmediato, el 11% y el 20% entre 1 y dos minutos.

4. Cuando ha tenido problemas en las computadoras para acceder a su

uso, ha sido por lo siguiente:

TABLA N° 15

TIPO DE PROBLEMAS EN LAS COMPUTADORAS


Virus informático 1869 46%

Mal estado del equipo 1544 38%

Otros 609 15%

UPS dañado 41 1%

TOTAL 4063 100%


Inmediato (reproducción continua) …

Entre 1 y 2 minutos

20%

Entre 3 y 5 min56%

5 minutos o mas…

Inmediato (reproducción continua)

Entre 1 y 2 minutos

Entre 3 y 5 min

5 minutos o mas


GRÁFICO N° 4

TIPO DE PROBLEMAS EN LAS COMPUTADORAS


Análisis:

Los problemas más comunes que se presentan para acceder a los

computadores son por virus informático y el mal estado de las maquinas,

así lo manifiestan 84% de los usuarios.

Por lo tanto, es necesario que se compre una licencia de antivirus para

todas las computadoras de la Facultad, también llevar una bitácora de

mantenimiento correctivo y preventivo. El 16% dice que es por otros

motivos.

5. ¿Cree usted que las computadoras de los laboratorios cuentan con

TIC (Tecnologías de la información y la comunicación) necesarias

para las prácticas que las diversas materias requieren? En caso de

que su respuesta sea negativa, indique por que

46%Virus

Informatico38%Mal estado del equipo

15%Otros

1%UPS dañado

Virus informático

Mal estado del equipo

Otros

UPS dañado


TABLA N° 16

LAS COMPUTADORAS DE LOS LABORATORIOS CUENTAN CON LAS TIC NECESARIAS PARA HACER LAS PRACTICAS


Si 3494 86%

No 569 14%

TOTAL 4063 100%


GRÁFICO N° 5

LAS COMPUTADORAS DE LOS LABORATORIOS CUENTAN CON LAS TIC NECESARIAS PARA HACER LAS PRACTICAS


Análisis:

El 86% de los usuarios, 3494, consideran que las computadoras de

los laboratorios si tienen las tecnologías de la información y la

comunicación necesarias para el proceso enseñanza aprendizaje, apenas

el 14% considera que no.

86%Si

14

Si

No


6. Cuantas veces se ha interrumpido el servicio de internet durante el

último mes

TABLA N° 17

NUMERO DE VECES QUE SE HA INTERRUMPIDO EL INTERNET


Nuca 366 9%

Una vez 813 20%

Dos veces 650 16%

Tres veces 691 17%

Más de tres 1544 38%

TOTAL 4063 100%


GRÁFICO N° 6

NÚMERO DE VECES QUE SE HA INTERRUMPIDO EL INTERNET


Análisis:

El servicio de internet se interrumpe constantemente, el 38%, 1544

usuarios dicen que la interrupción fue más de 3 veces en el último mes, el

Nuca9%

Una vez20%

Dos veces16%

Tres veces17%

Más de tres38%

Nuca Una vez Dos veces Tres veces Más de tres


17% tres veces, el 16% 2 veces y el 20% una vez. Es decir, que al 91% el

servicio de internet se le interrumpió por lo menos una vez en el último mes.

7. Cuanto tiempo duro la interrupción más larga del servicio de internet

en el último mes.

TABLA N° 18

TIEMPO QUE DURO LA INTERRUPCION DEL SERVICIO DE INTERNET


Algunos minutos

3047 75%

Algunas horas 1016 25%

Algunos días 0 0%

TOTAL 4063 100%


GRÁFICO N° 7

TIEMPO QUE DURO LA INTERRUPCIÓN DEL SERVICIO DE INTERNET


Algunos minutos75%

Algunas horas25%

Algunos días0%

Algunos minutos Algunas horas Algunos días


Análisis:

La interrupción del servicio de internet, según el 75% de los usuarios

fue de algunos minutos. El 25% menciono que la interrupción fue algunas

horas. Ningún usuario dijo habérsele interrumpido el servicio por un lapso

de 1 o más días.

8. ¿Desde su punto de vista en qué estado se encuentran los

laboratorios de la Facultad de Ciencias Económicas? En caso de que

su respuesta sea una de los dos últimos ítem indique por qué.

TABLA N° 19

ESTADOS DE LOS LABORATORIOS DE COMPUTACION


Excelente 366 9%

Muy bueno 934 23%

Bueno 2072 51%

Regular 691 17%

Malo 0 0%

TOTAL 4063 68%


GRÁFICO N° 8

ESTADOS DE LOS LABORATORIOS DE COMPUTACIÓN


9%

2…

51%

17%0%

Excelente

Muybueno


Análisis:

Para 2072 usuarios, el 51%, opina que los laboratorios se encuentran

en buen estado, un 23% en muy buen estado, un 17% regular, un 9%

excelente y ningún usuario menciono que están malos.

9. ¿Qué calificación le daría al servicio Wifi que la Facultad de Ciencias

Económica oferta a los usuarios? En caso de que su respuesta sea

una de los dos últimos ítem indique por qué.

TABLA N° 20

CALIFICACION PARA EL SERVICIO WIFI


Muy bueno 853 21%

Bueno 1260 31%

Regular 1747 43%

Malo 203 5%

TOTAL 4063 100%


GRÁFICO N° 9

CALIFICACIÓN PARA EL SERVICIO WIFI


Muy bueno21%

Bueno31%

Regular43%

Malo5%

Muy bueno Bueno Regular Malo


Análisis:

El servicio Wifi que la Facultad ofrece tiene una calificación de regular

y malo, según 1950 usuarios que representan un 48%, el 31% dice que el

servicio es bueno y el 21 muy bueno. Es decir, el 52% manifiesta que el

wifi de la Facultas se lo puede calificar entre bueno y muy bueno, y el 48%

lo califica regular y malo.

10 ¿Cree usted que en la Facultad debe de hacerse una restructuración

en la red de internet?

TABLA N° 21

SE DEBE HACER UNA RESTRUCTURACION EN LA RED DE INTERNET


Si 3616 89%

No 447 11%

TOTAL 4063 100%


GRÁFICO N° 10

Se debe hacer una restructuración en la red de internet


89%SI

11%…

Si

No


Análisis:

El 89% de los usuarios, estudiantes, profesores y personal

administrativo consideran que si debe de hacerse una restructuración en

las redes LAN de la Facultad.

Interpretación

La población encuestada está de acuerdo en que es necesario una

reingeniería de la red LAN de la Facultad de Ciencias Económicas de la

Universidad de Guayaquil, ya que la mismo ayudara en todos los procesos

académicos, investigativo y administrativos, por esta razón la presente

propuesta es viable.

2.5. Metodología PPDIOO

La metodología que voy a implantar en mi análisis de reingeniería de

la red la de la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de

Guayaquil es la de Cisco el mismo que ha formalizado el ciclo de vida de

una red en seis fases:

Preparar

Planificar

Diseñar

Implementar

Operar

Optimizar.

Mejor conocido como PPDIOO. El ciclo de vida PPDIOO tiene cuatro

ventajas principales:

Baja el costo total de propiedad por validación de requerimientos de

tecnología y planeamiento para cambios de infraestructura y

requerimientos de recursos.


Incrementa la disponibilidad de la red por la producción de un sólido

diseño de red y validaciones en las operaciones.

Mejora la agilidad de negocios estableciendo requerimientos y

estrategias tecnológicas.

Se acelera el acceso a aplicaciones y servicios mediante la mejora de

la disponibilidad, fiabilidad, seguridad, escalabilidad y rendimiento.

IMAGEN N° 8

METODOLOGÍA PPDIOO

Fuente: (Plataforma de despachos , 2014) Elaborado por: Compañía Cisco System

A continuación, se describe cada una de las fases de la metodología

PPDIOO:

1. Preparación

Establece la organización y los requerimientos del negocio, desarrolla

una estrategia de red, y se propone una arquitectura conceptual de alto


nivel para apoyar la estrategia. Crea un caso de negocios para establecer

una justificación financiera para la estrategia de red.

2. Planeación

Identifica los requerimientos de red realizando una caracterización y

evaluación de la misma, realizando un análisis de las deficiencias contra

las buenas prácticas de arquitectura. Se elabora un plan de proyecto

desarrollado para administrar las tareas, asignar responsables, verificación

de actividades y recursos para hacer el diseño y la implementación. El plan

del proyecto se alinea con los parámetros de alcance, costo y recursos

establecidos con los requisitos de negocio originales. Este plan de proyecto

es seguido durante todas las fases del ciclo.

3. Diseño

El diseño de la red se desarrolla sobre la base de los requisitos

técnicos y comerciales obtenidos en las fases anteriores. La especificación

de diseño de la red es un diseño detallado integral que cumple con los

requisitos técnicos y de negocio actuales. Proporciona alta disponibilidad,

fiabilidad, seguridad, escalabilidad y rendimiento. El diseño incluye

diagramas de red y una lista de equipo. El plan del proyecto se actualiza

con más información granular para su implementación. Una vez aprobada

la fase de diseño, se inicia la fase de Implementación.

4. Implementación

Nuevo equipamiento es instalado y configurado en esta fase. El plan

de proyecto es seguido durante esta fase. Los cambios deben ser

comunicados en una reunión de control de cambios, con la necesaria

aprobación para proceder. Cada paso en la implementación debe incluir

una descripción, guía de implementación, detallando tiempo estimado para


implementar, pasos para rollback en caso de falla e información de

referencia adicional.

5. Operación:

Mantiene el estado de la red día a día. Esto incluye administración y

monitoreo de los componentes de la red, mantenimiento de ruteo,

administración de actualizaciones, administración de performance, e

identificación y corrección de errores de red. Esta fase es la prueba final de

diseño.

6. Optimización

Envuelve una administración pro-activa, identificando y resolviendo

cuestiones antes que afecten a la red. Esta fase puede crear una

modificación al diseño si demasiados problemas aparecen, para mejorar

cuestiones de desempeño o resolver cuestiones de aplicaciones. (Bruno &

Jordan, 2013), págs. 13-14

La siguiente tabla muestra una breve descripción de la metodología

del PPDIOO

TABLA N° 22

FASES DEL PPDIOO

Fase Descripción.

Preparación

Establece los requisitos de organización y

de negocio, desarrolla una estrategia de

red, y propone una arquitectura de alto

nivel

Planeación

Identifica los requisitos de la red mediante

la caracterización y la evaluación de la red,

la realización de un análisis de las

deficiencias


Diseño Proporciona alta disponibilidad, fiabilidad,

seguridad, escalabilidad y rendimiento

Implementación Instalación y configuración de nuevos

equipos

Operación Operaciones de red del día a día

Optimización Gestión de la red proactiva; modificaciones

en el diseño

Fuente: (Bruno & Jordán, 2013, pág. 15)

Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

2.6. Metodología de desarrollo

2.6.1. Análisis de la infraestructura actual

Uno de los problemas que existe en la red LAN de la Facultad de

Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil, es la falta de

organización, lo que ha causado que la misma no funcione de una manera

eficiente, y tiene efectos en la calidad del servicio a los usuarios tanto

internos como externo.

La Facultad viene operando con una red que tienen más de 19 años

y que no ha tenido el mantenimiento adecuado y consecutivo, lo que ha

conllevado a que esta comience a presentar errores que se replica en los

laboratorios, salas de docentes y áreas administrativas.

Los cinco edificios con que cuenta la Facultad no tienen una

infraestructura de red adecuada en especial el edificio Administrativo, que

es donde se encuentra el servidor, y es donde se generan los diferentes

trabajos tanto administrativos, académicos e investigativo. No existen

diseños de red de ningunos de los edificios lo qué es un gran problema al

momento de identificar los puntos de red. Por esta razón, es necesario y

urgente, que la red interna sea rediseñada para que esta mantenga una

comunicación eficiente.


Con la reingeniería se propone implementar mejoras y soluciones en

la red LAN actual, de esta manera se brindará un servicio de internet

eficiente y sé etiquetará todo el cableado, pues la actual no cuenta con una

norma de etiquetado definida en los estándares de red TIA/ EIA

2.6.2. Ubicación Geográfica

La Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil

se encuentra ubicada en la Cdla. Universitaria “Salvador Allende” adjunto

al Malecón del Salado. Está localizado en el centro de la ciudad de

Guayaquil, Provincia del Guayas.

IMAGEN N° 9

UBICACIÓN GEOGRÁFICA DE LA FACULTAD

Fuente: (Facultad de Ciencias Económicas, 2016) Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

2.6.3. Distribución de sus instalaciones

La facultad de Ciencias Económicas cuenta con 5 bloques de

edificios, los mismos que se pueden visualizar en la siguiente tabla:


TABLA N° 23

EDIFICIOS QUE CONFORMAN LA FACULTAD

Edificio Docente Edificio Postgrado Aulas de las

Canchas Edificio Nuevo

Planta baja: Planta baja: Planta baja: Planta baja:

Primer piso: Primer piso: Primer piso:

Segundo piso: Segundo piso:

Edificio Administrativo

Edificio Biblioteca

Planta baja: Planta baja:

Primer piso: Primer piso:


IMAGEN N° 10

PLANO DE LOS PREDIOS DE LA FACULTAD



Edificio Administrativo

TABLA N° 24

DISTRIBUCIÓN DEL DEPARTAMENTOS ADMINISTRATIVOS

Planta baja: Planta alta:

Administración Decanato

Computación Departamento Internacionalización

Laboratorio de computación #4 Vicedecanato

Sala Docente TC #1 Instituto de Investigaciones

Coordinación de Gestión de Formación Académico Sala de Consejo Directivo

Sala Docente TC #2 Secretaría

Vinculación y Practicas Pre-Profesionales

Titulación

Bienestar Estudiantil

Sala Docente MT #1


IMAGEN N° 11

DISTRIBUCIÓN DEL EDIF. ADMINISTRATIVO



Edificio Docente

En este edificio se encuentran ubicadas las aulas de clases donde se

desarrollan las actividades académicas:

TABLA N° 25

DISTRIBUCIÓN DE AULAS, SALAS Y LABORATORIOS

# DE AULAS

PISOS NOMENCLATURA DE

AULAS DIMENSIONES

M2 ÁREA

TOTAL M2

2

LABORATORIO DE

COMPUTACIÓN # 1 12.30X7.97 98,03

LABORATORIO DE

COMPUTACIÓN #2 12.30X7.97 98,03

7 PLANTA

BAJA

104 9.80x6.50 63,70

105 6.10x7.73 47,15

106 12.00x5.98 71,76

107 9.90X7.04 69,70

108 12.97X5.97 77,43

109 12.30X7.97 98,03

110 10.00X6.65 66,50

2 MILTON SOLORZANO 12.30X7.97 98,03

GONZALO VIZUETA 11x6 66

9

PRIMER

PISO

211 12.30X7.97 98,03

212 13.03X5.97 77,80

213 11.22X5.97 66,70

214 11.22X5.97 66,70

215 11.22X5.97 66,70

216 9.90X7.04 69,70

217 12.97X5.97 77,43

218 12.30X7.97 98,03

219 12.00x5.98 71,76

3

SALON DE ACTOS 10.20x21.50 154,40

OFICINA DE POSGRADO 11x6 66

SALA DOCENTE MT #2 9.90X7.04 69,70

6 SEGUNDO

PISO

320 12.30X7.97 98,03

321 13.03X5.97 77,80

322 11.22X5.97 66,70

323 9.90X7.04 69,70

324 12.97X5.97 77,43

325 12.30X7.97 98,03



IMAGEN N° 12

DISTRIBUCIÓN DE AULAS, SALA Y LABORATORIOS DEL EDIFICIO DOCENTE


Edificio Biblioteca

En este edificio encontramos la siguiente distribución


TABLA N° 26

DISTRIBUCIÓN EDIFICIO DE BIBLIOTECA

Planta Baja:

Planta Alta:

Departamento de Circulación Departamento de Planificación

Sala de Lectura Cubículos para docentes TC

Hemeroteca

Laboratorio de Computación #3


IMAGEN N° 13

DISTRIBUCIÓN DEL EDIF. BIBLIOTECA



Edificio de Posgrado

En este edificio se encuentran ubicadas las aulas donde también se

desarrollan las actividades académicas.

TABLA N° 27

DISTRIBUCIÓN FÍSICA DEL EDIFICIO DE POSGRADO

# DE AULAS

PISOS NOMENCLATURA

DE AULAS DIMENSIONES

M2 ÁREA

TOTAL M2

2

CUBICULOS DOCENTES

7.90x9.24 73,00

JUBILEO 2000

7.90x9.24 73,00

PLANTA BAJA 101 7.90x9.24 73,00

3 PRIMER

PISO

201 7.90x6.20 48,98

202 7.91x6.14 48,57

203 7.91x5.93 46,91

3 SEGUNDO

PISO

301 9.24x7.90 73,00

302 7.91x6.14 48,57

303 7.91x5.93 46,91


IMAGEN N° 14

DISTRIBUCIÓN DEL EDIF. POSGRADO

Fuente: (Facultad de Ciencias Económicas, 2016) Elaborado por: Candelario Miranda Maribe


Edificio Novísimo

En este edificio encontramos el área administrativa de Nivelación con

sus aulas de clases y una oficina de cubículos docente.

TABLA N° 28

DETALLE DE LA DISTRIBUCIÓN FÍSICA DEL EDIF. NOVÍSIMO

# DE AULAS

PISOS NOMENCLATURA DE

AULAS DIMENSIONES M2 ÁREA TOTAL M2

1

PLANTA BAJA

Oficina de Nivelación

6.50x9.22 21.450

Cubículo docente TC

7.85 X 9.24 72,534

2 102 7.85 X 9.24 72,534

103 7.30 X 9.22 67,306

3 PRIMER PISO

201 7.92 X 9.26 73,3392

202 7.36 X 7.95 58,512

203 7.92 X 9.26 73,3392


IMAGEN N° 15

DISTRIBUCIÓN DEL EDIFICIO NOVÍSIMO

Fuente: (Facultad de Ciencias Económicas, 2016) Elaborado por: Candelario Miranda


2.6.4. Cuarto de Equipos

La Facultad de Ciencias Económicas tiene un servidor donde se

alojan los equipos principales que distribuyen el servicio de internet en los

diferentes edificios de la Facultad.

Este cuarto de servidor cuenta con una infraestructura poco

adecuada (rack de equipos, servidor web, control de temperatura, etc.), y

los equipos con los que cuenta en la actualidad no son los apropiados para

prestar un buen servicio.

Los cables de red no cumplen con la norma EIA/TIA 569 que indica

como debe ser la organización en un cuarto de servidor. En las siguientes

figuras se muestran las condiciones que se encuentran las instalaciones

donde está ubicado el servidor.

IMAGEN N° 16

CUARTO DE UBICACIÓN DEL SERVIDOR



El cuarto de servidor no cuenta con un sistema de ventilación

adecuado ya que el aire acondicionado que tiene ya no sirve, además está

ubicado en un lugar con ventanas lo que el ocasiona que ingrese polvo, y

los equipos acumulen suciedad, en las paredes hay filtración de agua.

Nunca se ha realizado una correcta limpieza en el cuarto del servidor,

incluyendo a los equipos de comunicaciones, debido al temor de que al

tocar o mover alguno de los cables o equipos, estos puedan desconectarse.

Se necesita un regulador de voltaje adecuado para proteger los equipos de

altos voltaje de electricidad.

IMAGEN Nº 17

ESTADO DEL CUARTO SERVIDOR

Fuente: (Facultad de Ciencias Económicas, 2016) Elaborado por: Autora


2.6.5. Cableado estructurado

El método de cableado estructurado nos ayuda a tener una

perspectiva para establecer un sistema organizado para que el

administrador de red y técnicos pueda entender y modificar cuando lo

requieran. El cableado certifica eficiencia, efectividad, escalabilidad, ya que

cuando se crea una red se debe prever que este durara 15 años, con esto

se logra encontrar una solución óptima que permita cumplir las normas y

estándares internacionales y la interconectividad de equipos. El cable

estructurado permite lograr una buena conectividad en la red, teniendo en

cuenta el crecimiento de los usuarios en la misma.

En la siguiente figura se observar el mal estado en el que se

encuentra el cableado estructurado.

IMAGEN Nº 18

ESTADO DEL CABLE DE RED



Se puede observar claramente que ninguna parte del cableado se

encuentra certificada, Hay un completo desorden, el crecimiento de la red

ha obligado a hacer cascadas con equipos no adecuados, los Patch Cords

no están identificados de manera correcta a que puntos de red pertenecen.

Se puede observar. diferentes tipos de cables que se están usando

actualmente.

Se realizó una inspección visual de cada uno de los laboratorios de

computación y oficinas que conforman la Facultad para tomar evidencias.

Se comprobó que la infraestructura se encuentra en peor estado que la del

servidor, y con una desarmonización evidente (en el edificio Administrativos

manejan 15 switch).

IMAGEN Nº 19

DISTINTOS TIPOS DE CABLE DE RED



IMAGEN Nº 20

EQUIPOS DE COMUNICACIÓN MAL UBICADOS


2.6.6. Cableado Vertical

La Facultad no cuenta con un sistema de cableado Vertical para

conectar el internet de un piso a otro. Lo que se tiene implementado en la

Facultad es un sistema de cableado horizontal.

2.6.7. Cableado Horizontal

En cuanto a su cableado horizontal, toda la infraestructura de red de

la Facultad le hace falta etiquetamiento en los cables para poder identificar

a que puerto esta conectado, falta de bandejas para llevar los cables,

canalizaciones llenas, hay desorden de los cables, etc.


2.6.8. Racks

La Facultad posee dos líneas de racks marca Power Socket uno

ubicado en el Laboratorio #2 y el otro el Laboratorio #3 de computación las

medidas de la racks y lo que contiene son: 12Ur. 24 X 24 X 20, 2 Patch

Panel de 24 puertos marca 3Com, 2 bandeja estándar de 19” para colocar

el Switch y un Organizador con Canaleta 40 X 40 19", debido que los

equipos que contiene no son muy grandes ni tampoco el número de puntos

de red instalados ahí.

En la Figura las siguientes figuras muestra el rack de 12Ur. 24 X 24.

Que está ubicado en el Laboratorio #3. Este equipo está ubicado en el

Laboratorio #3 de computación, no solo distribuye el internet al laboratorio,

sino que además distribuye internet a la Biblioteca y al departamento de

Acreditación y cubículos docentes TC que conecta el edificio Posgrado.

El enlace de internet de este equipo viene directo del servidor principal

de la Facultad.

IMAGEN Nº 21

RACK DEL LABORATORIO # 3 DE COMPUTACIÓN



2.6.9. Canalizaciones

La Facultad existen diferentes tamaños de canaletas utilizadas, y las

que existen exista en malas condiciones, debido a que fueron instaladas

hace 18 años atrás, en aquel momento cubrían las expectativas, sin

embargo, la Facultad ha creado puestos de trabajos, los mismos que no

han sido en una sola etapa si no en varias, por lo que se puede también

observar los cables de red tirados en el piso.

En la Figura se puede observar las canalizaciones instaladas en las

paredes.

IMAGEN Nº 22

CANALETA DEL LABORATORIO # 2 DE COMPUTACIÓN


Como se observa en la gráfica existen canalizaciones que van por la

pared de manera externa, debido a que cuando se construyó el edificio de

la Facultad no existían laboratorios de computación ni cuarto de servidor.


IMAGEN Nº 23

DESORGANIZACIÓN EN LOS CABLES DE RED


En la siguiente figura se observa la canalización que va por el piso,

causando problema a los usuarios internos en las oficinas. Lo correcto

deberá ser que estos vayan de manera organizadas en una regleta,

orillando la pared.

IMANGEN Nº 24

DESORGANIZACIÓN EN LOS CABLES DE RED OFICINAS



En esta Figura se observa que no existe canalización externa en la

pared, los cables de red y eléctricos están mezclados, lo apropiado, para

una mejor organización, es separar en un ducto exclusivo para cableado.

En todos los departamentos de la Facultad de Ciencias Económicas los

cables de red no están canalizados en regletas.

IMAGEN Nº 25

CORRECTA ORGANIZACIÓN DE LOS CABLES DE RED


En este grafico podemos observar una correcta organización de

cableado horizontal, ya que las bandejas metálicas transportan los cables

de red, con lo cual se evita que los cables estén expuestos y desarreglados.


2.6.10. Puntos de Red Actual

Se revisaron los puntos de red existentes en la Facultad, los mismos

que están en mal estado como se puede observar en la imagen.

IMAGEN Nº 26

PUNTOS DE RED EN MAL ESTADOS


Con la revisión de los puntos de red se logró detectar su distribución

y con cuantos puntos de red cuenta la Facultad en cada una de sus áreas.

Con esta revisión, en la parte de diseño se efectuará la distribución y

proyección del cableado y los puntos de red para cada una de las áreas

que conforman la Facultad.

En la tabla se observa detalladamente los puntos de red existente

en cada una de las áreas de la Facultad, excepto aulas.


TABLA N° 29

DETALLE PUNTOS DE RED ACTUALES

DEPARTAMENTOS Ubicación Numero de

Computadores

Número de Puntos de

Red (Voz y Datos)

Decanato Planta alta 4 3

Internacionalización y Movilidad Planta alta 3 3

Vicedecanato Planta alta 3 2

Instituto de Investigaciones Planta alta 14 11

Secretaria Planta alta 8 8

Administración Planta Baja 1 1

Computo Planta Baja 2 2

Laboratorio Computación #4 Planta Baja 24 8

Sala docente TC#1 Planta Baja 9 9

Coordinación Planta Baja 9 9

Sala docente TC#2 Planta Baja 8 8

Vinculación y Practicas pre-profesionales

Planta Baja 3 3

Titulación Planta Baja 3 3

Bienestar Estudiantil Planta Baja 3 3

Sala docente MT#1 Planta Baja 8 8

Edificio Docente

Posgrado Planta alta 4 4

Sala docente MT#2 Planta alta 10 10

Auditórium Planta alta -- 1



Edificio Biblioteca

Laboratorio Computación #3 Planta alta 40 15

Hemeroteca Planta alta 1 1

Cubículo Docentes TC Planta alta 3 3

Acreditación Planta alta 12 12

Biblioteca Planta Baja 18 18

Edificio Posgrado

Cubículo Docentes TC Planta Baja 6 6

Edificio Novísimo

Nivelación Planta Baja 2 1

Cubículo Docentes TC Planta Baja 4



2.6.11. Elementos activos de red

Los equipos que conforman la red tienen distintas marcas asi: 3com,

HP, Advantek, Dlink, Tp-Link Cisco, HP, Nexxt. De éstos, 3com y HP, son

las marcas a las que pertenece la mayoría de los switch inicialmente eran

los 3com que fueron adquirido, por la Facultad cuando creó la red LAN, los

demás han sido donados por los docentes y otros adquiridos con fondos

propios de la Facultad.

En la siguiente tabla se muestra el número de equipos de red

existente en la Facultad de Ciencias Económicas con sus correspondientes

marcas, modelo y tipo de enlace manejado, este último puede ser LAN y/o

WAN.

TABLA N° 30

EQUIPOS DE COMUNICACIÓN ACTIVOS

DEPART. CANTIDAD MARCA DESCRIPCION/MODELO ENLACE

MANEJADO

EDIF.

ADMINISTRATIVO

1 CISCO

CATALYST

CISCO CATALYST 3650 -

CAPA 3 24 PUERTO

ETHERNET 10/100/1000,

4X1G

LAN

3 3COM

SWITCH 3COM 2226 PLUS 24

PTOS 10/100 + 2GIGA +

2GBIC

LAN

1 TP-LINK SWITCH TP-LINK 24 PTOS

10/100 Mbps TL-SF1024D LAN

1 CISCO ROUTER WIFI

LY LINKSYS LAN,WAN

2 NEXXT SWITCH NEXXT UTP/STP 16

PTOS 10/100Mbps LAN


DEPART. CANTIDAD MARCA DESCRIPCION/MODELO ENLACE

MANEJADO

3 HP

SWITCH HP 1410.16G 16

PTOS 10/100 Mbps LAN

1 TP-LIN SWITCH TP-LINK 16 PTOS

10/100 Mbps LAN

1 ADVANTEK

SWITCH Advantek

Networks ASN 16PTOS

10/100 Mbps

LAN

1 D-LINK SWITCH TP-LINK 6 PTOS

10/100 Mbps LAN

1 D-LINK SWITCH TP-LINK 8 PTOS

10/100 Mbps LAN

EDIFICIO

DOCENTE

3 3COM

SWITCH 3COM 2226 PLUS

24 PTOS 10/100 + 2GIGA +

2GBIC

LAN

1 CISCO ROUTER

WIFI LY LINKSYS LAN,WAN

1 NEXXT SWITCH NEXXT UTP/STP

16 PTOS 10/100Mbps LAN

1 HP SWITCH HP 1410.16G

16PTOS 10/100 Mbps LAN

EDIFICIO

BIBLIOTECA

3 3COM

SWITCH 3COM 2226 PLUS

24 PTOS 10/100 + 2GIGA +

2GBIC

LAN

2 D-LINK

SWITCH TP-

LINK 6

PTOS 10/100

Mbps

LAN 1

1 NEXXT SWITCH NEXXT UTP/STP

16 PTOS 10/100Mbps LAN

EDIFICIO

POSGRADO 1 D-LINK

SWITCH TP-LINK 8 PTOS

10/100 Mbps LAN



Podemos observar en la tabla, que el switch Cisco Catalyst es el único

que maneja el enlace WAN para conectar a la red de proveedor del servicio

de internet (Cnt), el mismo que llega por medio de fibra óptica desde la

Dirección de Gestión Tecnológica de la Información de la Universidad de

Guayaquil, encargado de la distribución del servicio a la Facultades, los

demás equipos corresponde a segmentos de red LAN interna de la

Facultad, y trabajan con puertos Ethernet 10/100 Mbps. El edificio

Administrativo se manejan 14 switch lo que ocasiona que el servicio de

internet no sea eficiente ya muchos de ellos

2.6.12. Esquema de la topología de red actual

La red de la Facultad de Ciencias Económicas, desde el año 2014 ha

venido creciendo de una manera desordenada, sin ningún tipo de estudio,

ni administración correcta, por tal motivo los equipos no se encuentran

conectados de manera correcta. Entre los problemas encontrados se

puede destacar los siguientes: Entre los indicadores de acreditación de la

Universidad de Guayaquil exigía que cada uno de los docentes tanto de TC

como MT tenían que tener un cubículo con su computador para desarrollar

sus actividades académicas, reformaron los organigramas institucionales

lo que causo que se crearan nuevos departamentos administrativos, por

todos estos motivos las autoridades de la Facultad solicitaron la creación

de nuevos puntos de red, los cuales en muchos casos no cumplen con los

estándares ni mucho menos una correcta etiquetación, y son conectados

en cualquier punto disponible.

2.6.13. Acceso a Internet

Las facultades que conforman la Universidad de Guayaquil se

encuentran conectadas a la Dirección Tecnológica de la Información por

enlaces de fibra óptica para así disponer de los servicios de internet y los

sistemas que proporcionan, la Facultad tiene la siguiente asignación de

ancho de banda la misma que es distribuida por el número de usuarios:


Servicio Internet Institucional de capacidad de 14Mbps 1:1

(Enlace dedicado), este servicio, dedicado exclusivamente para

uso del personal de planta de la Facultad.

Servicio WIFI SSID “CNT-Excelencia-UG” con capacidad de

20Mbps 1:1 (Enlace dedicado), este servicio fue implementado

para uso de la comunidad estudiantil y en general.

IMAGEN Nº 27

DISTRIBUCIÓN DEL INTERNET EN LA FACULTAD

Edif. Novisimo

Edif. Docente

Edif. Administrativo

Edif. Biblioteca

Edif. Posgrado

FIBRA

OPTICA

Súper EquipoEdif. Central

Distribuye el servicio de Internet a las Facultades

Servidor Proxy

Servidor Biometrico

DIAGRAMA DE RED DE FIBRA OPTICA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL


2.6.14. Análisis de las aplicaciones, servicios de la red actual

Las aplicaciones de Software con que trabaja la Facultad de ciencias

Económicas son proporcionadas por la Dirección de Gestión de la

Información de la Universidad de Guayaquil, las mismas que cuentan con

sus respectivas licencias, en la Facultad hay un informático encargado

quien es el administrador de manejar los programas y a su vez es quien

reporta cualquier anomalía al departamento de Gestión Tecnológica.


En la Tabla indicamos las aplicaciones que maneja la Universidad

de Guayaquil.

TABLA N° 31

APLICACIONES DEL SERVIDOR

Producto Descripción

Funcionamiento Fabricante

SIUG

Sistema Integrado

Universidad de

Guayaquil, es la

plataforma que

usan estudiantes,

docentes y

empleados. Trabaja

anexo con el

Sistema Académico

Mediante Acceso

Web

Cómputo

General

Universidad

de Guayaquil

Sistema

Académico

Sistema para ingresar

información Académico de

estudiantes y

docentes, alimenta

al SIUG

Tiene un modelo

cliente / servidor

Cómputo

General

Universidad

de Guayaquil

Office 365

Plataforma de

Correo Electrónico Mediante Acceso

Web Microsoft


CAPITULO III

PROPUESTA TECNOLÓGICA

3.1. Etapas de la metodología usada en el proyecto

Para la implantación del proyecto se usará la metodología Cisco

Systems- Diseño Top-Down, su enfoque principal es definir las actividades

mínimas requeridas por la organización, complejidad tecnológica en la red,

también permite el asesoramiento de la mejor forma posible a los usuarios

que administran la red para que puedan controlar su rendimiento y

eficiencia. Además, esta metodología permite instalar y operar

exitosamente las tecnologías y se logra optimizar el desempeño a través

del ciclo de vida de la red.

La metodología Top-Down se compone de cuatro fases, para su

diseño lógico:

Fase 1: Analizar requerimientos

Fase 2: Diseño lógico

Fase 3: Diseño físico

Fase 4: Probar, optimizar y documentar el diseño de la red

Resultados

Desarrollo de la metodología.

3.2. Fase 1: Analizar requerimientos

En esta fase se analizan varios factores que son:

Situación de la empresa

El diseño de la red LAN de la Facultad, se basa en la estructura

orgánica, misma que está conformada por 15 áreas, y se encuentran

distribuidas en los siguientes departamentos:

Decanato

Vicedecanato

Secretaria

Coordinación de Formación Académica

Instituto de Investigaciones

Internacionalización

Acreditación

Vinculación y Practicas pre-profesionales

Titulación

Bienestar estudiantil

Administración

Computación y Laboratorios

Biblioteca

Posgrado

Salas de docentes a tiempo completo y medio tiempo.

Esta fase iniciamos con la recopilación de información en la Facultad

de Ciencias Económicas, de esta manera se identifican los problemas de

la red LAN actual, se considera el crecimiento de la red en el último año y

su proyección de crecimiento.

Para recopilar información, se plantearon los puntos que se indican a

continuación:

a) Usuarios que utilizan la red.

Propuesta Tecnológica 78


b) Operaciones que han sido declaradas críticas en el desempeño de

la red

c) Equipos.

d) Arquitectura de software.

Están comprendidas las 15 áreas que conforman actualmente la

Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil, que en

total agrupan un conjunto de 195 empleados entre personal docente y

administrativo.

a. Usuarios que utilizan la red

Los usuarios de la red involucrados dentro de la organización

requieren de mayor ancho de banda y una mejor distribución de los megas

en las diferentes áreas, en especial en los laboratorios de computación.

Además, los usuarios necesitan parámetro de seguridad en los

equipos, por ejemplo, programas antivirus, e instalación de UPS operativos

(resultado de la encuesta interna y análisis de vulnerabilidad de la LAN).

b. Operaciones que han sido declaradas críticas en el desempeño

de la red

Al analizar la red, se identificaron las áreas críticas que genera fallas

en la red LAN/WAN/Intranet.

El uso de la red LAN en las horas pico, de 8:00 a 13:00, aumenta de

manera exponencial, lo que ocasiona que se sature por la cantidad de

equipos que trabajan en las mencionadas horas, lo cual genera efectos en

el tráfico de la red de datos actual.

c. Equipos


Los switch Cisco Catalyst 3560 y Servidor HP ProLiant ML110 Gen9,

no están configurados con funciones predeterminadas, por lo que se podría

decir, que no se está explotando al máximo de su capacidad instalada.

Seguridad

En cuanto a seguridad, se implementará Vlans para los 15

departamentos, así se logrará una segmentación de la red y se brindará

mayor seguridad.

Equipo de comunicación Switch Catalyst 3560

La Facultad, actualmente cuenta con 1 switch Catalyst 3560, que

soporta la interconexión directa que viene del equipo principal ubicado

en el edificio Central de La Universidad, el mismo que está configurado

para trabajar como Switch Core.

TABLA N° 32

DISTRIBUCIÓN DEL EQUIPO DE COMUNICACIÓN PARA DATOS

UBICACIÓN EQUIPO MODELO VELOCIDAD

PTOS.

OC.

PTOS.

DISP.

CANT

EQ.

Cuarto de

comunicación Switch

Cisco

Catalyst

3560

10/100/1000

capa 3 24 0 1


Hosts soportados

Son las computadoras que se encuentran distribuidas en los

diferentes departamentos de la Facultad. También se consigna las

Laptops asignadas para algunos departamentos.


TABLA N° 33

DISTRIBUCIÓN DE LAS PCS

Áreas

Computadoras

Laptop

Core i3

Desktop

Core 2

Dúo

Desktop Core

i3

Servidor

HPProliant

ML110GS

Total

Decanato 1 3 4

Internacionalización 3 3

Vicedecanato 1 2 3

Instituto de Investigaciones 1 6 8 15

Secretaría 4 4 8

Administración 1 1

Computación 5 2 7

Laboratorio de Computación #4 24 24

Sala Docente TC #1 9 9

Coordinación de Formación 1 9 10

Sala de Docente TC #1 5 3 8

Vinculación y Practicas 1 2 3

Titulación 1 3 4

Bienestar Estudiantil 1 3 4

Sala Docente MT #2 8 8



Posgrado 1 1 3 5

Sala Docente MT #2 9 9

Biblioteca 4 14 18

Acreditación 5 7 12


Cubículos Docentes 3 3 6

Nivelación 1 4 5

Servidor HP 2 2



d. Arquitectura de software

La red de la Facultad utiliza los siguientes softwares.

TABLA N° 34

SOFTWARE PRIORITARIO UTILIZADOS

Nombre del Programa Proveedor Licencias

SIUG Universidad de

Guayaquil

Universidad de

Guayaquil

Microsoft Office 2008 Microsoft Licenciado

Microsoft Office 2016 Microsoft Licenciado

Windows Server 2003 Microsoft Licenciado

SPSS spss,com.es Demo

Eviews SIPSA Demo

Stata Stata Corporation Demo


h. Calidad de Servicio

De acuerdo con la investigación, se ha determinado que los equipos de

comunicación que posee la Facultad, en su mayoría, tienen la capacidad

de soportar la implementación de nuevas tecnologías, las cuales

mejorarán el rendimiento y seguridad en la red LAN. Por ejemplo: ACL,

VLAN.

Análisis de factibilidad

Estudio de factibilidad del proyecto

El presente trabajo de titulación tiene el objetivo principal de rediseñar

la red LAN que actualmente presta servicio en la Facultad de Ciencias


Económicas de la Universidad de Guayaquil. Para el efecto se realizó un

análisis de toda la infraestructura de la red y se visualizó los beneficios de

realizar una reingeniería, teniendo en cuenta que esta tiene más de 18 años

de funcionamiento, carente de un planificado mantenimiento, que

finalmente se traduce en un deficiente servicio a la comunidad de esta

Unidad Académica.

Al evaluar los distintos problemas que presenta la red, se llega a la

conclusión de que el diseño de la reingeniería es factible de realizar en

todas sus etapas.

Para la Universidad de Guayaquil y en particular para la Facultad de

Ciencias Económicas, es de vital importancia ejecutar este proyecto, en

circunstancia que ambas instituciones se encuentran en procesos de

acreditación y lograr re categorizar a la Universidad de Guayaquil. Con el

rediseño de la nueva red se dará mejor servicio tecnológico a usuarios

internos y externos, en los procesos académicos, investigativos y

administrativos

Factibilidad operacional

La información recabada de la red LAN, permitió comprobar que, en

todos los bloques de edificios de la Facultad, existen diferentes tipos de

problemas, los que se solucionan restructurando la red.

Es necesario que para la ejecución de la propuesta de reingeniería de la

red LAN, se seleccione a una persona natural o jurídica, con conocimiento

y experiencia en la materia, que utilice las normas actuales en cuanto al

cableado estructurado, tales como ISO, TIA, EIA, IEEE que son referente

de redes Ethernet.

En la reingeniería propuesta se usarán las normativas ANSI/TIA/EIA/

568-A - B. El sistema de cable estructurado ANSI/TIA/EIA/ 568-A provee


una administración uniforme para definir a propietarios, usuarios,

diseñadores y fabricantes de los sistemas de comunicación.

El sistema ANSI/TI/EIA/ 568-B provee todo tipo de información tanto en

redes internas como externas en un medio común.

Aplicando estas normas en la nueva restructuración de la red LAN, se

tendrá toda la información necesaria del diseño de la red al momento que

se requiera, como: etiquetados, flexibilidad de la red, compatibilidad de

equipos, reporte, espacios y reducción de fallas.

Factibilidad técnica

La reingeniería es técnicamente realizable, ya que existen equipos de

comunicación que pueden ser reutilizados, se cuenta con las computadoras

necesarias para los laboratorios, salas docentes, áreas administrativas y

aulas de clases. Se tendría que presentar la propuesta al Rector de la

institución para que este lo derive a la Dirección de Gestión Tecnológica de

la Información, los que harán un testeo del estado de la red y emitirán un

informe de los equipos y materiales que se requieran y direccionando la

compra al departamento de Infraestructura de la Universidad, quien se

encargara de ejecutar el proyecto en conjunto con el personal de computo

de la Facultad.

Factibilidad económica

Considerando que la Facultad posee los equipos informáticos

necesarios en las áreas administrativas, laboratorios de computación y

salas docentes, no representara un gasto en la compra de computadoras.

La inversión que se debe de justificar en el proyecto, para llevar a cabo la

reingeniería de la red es en: cable UTP categoría 6, conectores Cat6 Rj45,

etiquetas para cables de red, canaletas plásticas PVC, etc. Se detalla en

la siguiente tabla el presupuesto. Cabe indicar que sin estos gastos el

proyecto no se puede llevar acabo.


TABLA N° 35

PRESUPUESTO DE MATERIALES Y EQUIPOS PARA LA

REINGENIERÍA DE LA RED(DÓLARES)

CANT DESCRIPCION PRECIO TOTAL

1 Rack de piso con bandeja 199 199.00

2 Rack cerrado DE PISO 72"1804X604X1004 215.00 430.00

6 Patch Panel 24 Puerto. MODULAR PANDUIT 20.99 125.94

6 Switches accesso 10/100/1000 capa 2 Cisco Catalyst 48 puertos

1,213.00 7,278.00

190 Mts. De Fibra Optica Monomodo de 2 hilo 3.60 648.00

2 Cables Patch Cord de Fibra Óptica Monomodo SC/sc 125 cm (3 metros c/u)

18 36.00

4 Organizador de cable UTP 24 puerto 18.00 72.00

10 Rollos de cable (UTP) Categoría 7 para interior 200.00 2,000.00

2 Rollos de cable (UTP) Categoría 7 para exterior 198.00 396.00

700 conectores RJ45 Cat.7 0.15 105.00

1 Grampadora 90.00 90.00

1 Tester de Cable 15.00 15.00

2 Canaletas PVC 40X25 cajas 89.00 178.00

1 Peladoras de cable 12.00 12.00

300 Jack cat.7 1.30 390.00

200 Faceplates modulares doble 2.00 400.00

100 Cajas de faceplates 4x4 (doble) 1.50 150.00

1 Ponchadoras RJ45 12.00 12.00

1 Ponchadoras de impacto 23.00 23.00

5 Baterías recargable AA 6.00 30.00

1 Etiquetadora Epson 160.00 160.00

5 Limpiador de contactos 13.00 65.00

2 Cinta para etiquetadora Epson 42.50 85.00

100 Tornillos 0.05 5.00

100 Tacos Fisher 0.05 5.00

1 Tijeras 6.00 6.00

5 Brocas para taladro 5.00 25.00

2 cinta doble faz 6.00 12.00

3 MT. Velcro adhesivo 19.00 57.00

3 Multita horizontal 19" 4 Tomas Dobles 44.00 132.00

Varios 200.00 200.00

TOTAL

13,341.94



Factibilidad legal

Para llevar a cabo este estudio de reingeniería de la red LAN de la

Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil, se pidió

autorización de la máxima autoridad de la Facultad Eco. Marina Mero

Figueroa, MSc, Decana

3.3. Fase II: Análisis y evaluación del estado de la red.

Análisis de la Red actual de la Facultad de Ciencias Económicas de la

Universidad de Guayaquil

La red LAN de la Facultad tiene las siguientes características:

1. La topología de la red es tipo Estrella, es plana en su diseño lógico, lo

cual representa varias desventajas.

2. El 70 % de los puntos de red implementados se han realizado de

manera artesanal, y el 30 %, que fueron creados cuando se

implementó la infraestructura de la red, se encuentran deteriorados.

3. Los switch que se utilizan para distribuir el internet a las diferentes

áreas, en su gran mayoría son básicos y los puertos que ya no

funcionan.

4. El 50% de los UPS estas sin uso por deterioro, lo cual deja al quipo

desprotegido de las constates bajas eléctricas e interrupciones que

sufre la Facultad en sus instalaciones.

5. El cuarto de servidor y los laboratorios de computación necesitan un

UPS, que proporcione energía de reserva durante apagones, por lo

menos 20 minutos.

6. Se necesita cambiar en un 80% el cable estructurado de la red.

7. La asignación de IP’s privadas en cada Pc, no tienen ningún tipo de

orden consecutivo por departamento en su asignación, la Facultad

tienen un rango de IP’s asignadas de 250 que comprende desde la

10.87.161.1 hasta la 10.87.161.250.


8. El dispositivo principal de conectividad de la red tiene características

técnicas de un alto nivel, como es el caso del switch modelo Catalyst

3560, y tiene la capacidad suficiente para soportar las exigencias que

hoy en día soporta la red. Sin embargo, no existe una correcta

distribución del internet y administración de esto equipo.

9. El cableado estructurado no está implementado de acuerdo a las

normas de calidad ANSI/TI/EIA, por lo que no se respetan los

espacios entre distintos enlaces. El 90 % de la red cableada está en

el piso y no tienen las canaletas para guardar el cable correctamente,

etc. Además, la red no posee un certificado de garantía.

10. No se cuenta con un estabilizador de fuente de energía para proteger

a todos los equipos de comunicación durante 1 hora (Pc’s,

impresoras, routers, switches, etc.) y que a su vez brinde corriente

estabilizada, evitando así el aumento o baja intempestiva de la

energía eléctrica.

IMAGEN Nº 28

GABINETE DE LOS EQUIPOS DE COMUNICACIÓN



IMAGEN Nº 29

DIAGRAMA DE LA RED ACTUAL DE LA FACULTAD



Análisis de los requerimientos para la reingeniería

Con la información recabada de todas las instalaciones de la Facultad,

se procederá hacer los diseños de la red LAN en Microsoft Visio. Estos

diagramas nos permitirán identificar equipos dañados, puntos de red

obsoletos, cables de red en mal estado, falta de canalizaciones para los

cables de red. Con estas identificaciones se podrá proceder con el

reemplazo de los mismos. También se hará un control de la IP´s asignadas

a cada una de las computadoras, este control nos permitirá hacer una

correcta asignación por rango en los laboratorios de computación, salas

docentes y áreas administrativas.

Además, permitirá llevar una bitácora que redundará en una mejor

gestión de las IP´s en los actuales y nuevos equipos en la red de esta

manera se puede controlar la red.

3.4. FASE III. Diseño de la reingeniería

Criterios

Los criterios básicos o fundamentales, que se consideran para el

desarrollo del estudio y para lograr los objetivos con una correcta y eficiente

reingeniería de la red, son los siguientes:

Seguridad

Funcionalidad

Escalabilidad

Adaptabilidad

El objetivo principal es mejorar el rendimiento y seguridad de la red

LAN que brinda servicio a los usuarios internos y externos de la Facultad,

para ello se evalúan los 4 criterios en esta propuesta.


a) Seguridad

Mantener bajo protección los recursos y la información con que se

cuenta en la red, a través de procedimientos basados en una política de

seguridad que permitan el control de la misma.

b) Funcionalidad

La funcionalidad de la red proporcionará conectividad de usuario a

usuario y de usuario a las aplicaciones con una velocidad razonable y

confiable. La VLAN, mediante segmentación de la LAN en subredes, nos

permitirá crear fronteras lógicas, lo cual beneficiara a los estudiantes,

docentes y áreas de la Facultad que hacen uso del servicio de internet y

también aumentara los niveles de seguridad. Hoy la conexión de host de

la red es de 10/100 Mbps y cuenta con la asignación de IP a través del

servidor DHCP, quien genera la asignación automática de IP a cada

computadora de la red LAN.

c) Escalabilidad

Con la reingeniería, la red podrá aumentar su tamaño, sin que ello

produzca cambios significativos en el diseño general, por lo que se

implementaran un número considerable de puntos de red. Los switches

son escalables para permitir aumentar la cantidad de puntos, de esta

manera soportara crecimientos futuros que se presenten.

d) Adaptabilidad

El diseño de la red contara con normativas que garantizaran su amplia

adaptabilidad y funcionabilidad tecnológica que se requiere en la

actualidad, muy independiente de nuevas tecnologías a implementar a

futuro, lo cual es muy importante ya la red tiende a crecer.


3.5. Estructura jerárquica de 3 capas – Metodología cisco

3.5.1. Capa de acceso

Para la reingeniería se realizó un diagnóstico la red cableada en los

cinco edificios que tiene la Facultad, se verifico que esta no cumple con los

estándares TIA/EIA -568 A O B y el 60% de la red se encuentra obsoleta.

La reingeniería propuesta en la investigación contara con certificación

de calidad y garantía, se reemplazarán los cables UTP categoría 5 por

cable UTP Ethernet Categoría 6, lo que garantiza que el cableado

estructurado se encuentre en perfectas condiciones, lo que brinda mayor

seguridad.

Además, se etiquetarán todos los cables de la red y las tarjetas de red

de los dispositivos finales, estarán 100% operativas.

3.5.2. Capa de distribución

Establece el punto medio entre los servidores principales, la capa de

acceso y los servicios principales de la red. La función primordial de esta

capa es realizar las siguientes funciones:

Enrutar el tráfico para facilitar acceso a los áreas o grupos de

trabajo.

Servir como punto de concentración para acceder a los dispositivos

de capa de acceso.

Segmentar la red en múltiples dominios de difusión/multidifusión.

Proporcionar servicios de seguridad y filtrado.

Proporcionar conectividad basada en una determinada política.

Configurar y operar la capa de distribución.

Esta capa reducir gastos operativos haciendo que la red sea más

eficiente


3.5.3. Capa de Núcleo

La capa del núcleo principal o Core, se encarga de desviar el tráfico

lo más rápidamente posible hacia los servidores apropiados. Normalmente,

el tráfico transportado se dirige o proviene de servicios comunes a todos

los usuarios. Estos servicios se conocen como servicios globales o

corporativos.

Algunos de estos servicios son: e-mail, Internet o videoconferencia.

Cuando un usuario necesita acceder a un servicio corporativo, la petición

se procesa a nivel de la capa de distribución.

IMAGEN Nº 30

SEGMENTACIÓN DE ÁREAS MEDIANTE VLAN’S


Se configurarán 14 VLAN y 2 enlaces WAN, teniendo un total de 16

subredes.


TABLA N° 36

TABLA DE DIRECCIONAMIENTO IP PROPUESTO

DIRECCIÓN DE

RED

RANGO DE

DIRECCIONES IP

MASCARA

DE SUBRED

Nº

HOST

PROPUESTOS

Nº

HOST

OCUPADOS

Nº

HOST

LIBRES

ÁREA

10.87.161.2

10.87.161.3 -

10.87.161.6 255.255.255.0 3 3 0 Decanato

2 10.87.161.7 -

10.87.161.9 255.255.255.0 3 3 0

Internacionalización y

Movilidad

3 10.87.161.10 -

10.87.161.12 255.255.255.0 3 3 0 Vicedecanato

4 10.87.161.13 -

10.87.161.27 255.255.255.0 14 16 2

Instituto de

Investigaciones

5 10.87.161.28 -

10.87.161.36 255.255.255.0 8 9 1 Secretaria

6

10.87.161.37

10.87.161.38 -

10.87.161.39 255.255.255.0 2 1 1 Administración

8 10.87.161.40 -

10.87.161.68 255.255.255.0 24 24 0

Laboratorio

Computación #4

9 10.87.161.69 -

10.87.161.78 255.255.255.0 9 9 0 Sala docente TC#1

10 10.87.161.79 -

10.87.161.87 255.255.255.0 9 9 0 Coordinación

11 10.87.161.88 -

10.87.161.95 255.255.255.0 8 8 0 Sala docente TC#2

12 10.87.161.96 -

10.87.161.99 255.255.255.0 3 4 1

Vinculación y

Practicas pre-

profesionales

13 10.87.161.100 -

10.87.161.102 255.255.255.0 3 3 0 Titulación

14 10.87.161.103 -

10.87.161.105 255.255.255.0 3 3 1 Bienestar Estudiantil

15 10.87.161.106 -

10.87.161.114 255.255.255.0 8 9 1 Sala docente MT#1

16

10.87.161.115

10.87.161.116 - 10.87.161.121

255.255.255.0 4 6 2 Posgrado

17 10.87.161.122 - 10.87.161.133

255.255.255.0 8 12 2 Sala Docente MT#2

18 10.87.161.134 - 10.87.161.170

255.255.255.0 36 36 0 Laboratorio Computación #2

19 10.87.161.171 10.87.161.172 -

10.87.161.207 255.255.255.0 35 35 0

Laboratorio

Computación #1

20 10.87.161.208 10.87.161.209 -

10.87.161.281 255.255.255.0 40 40 0

Laboratorio

Computación #3

23 10.87.161.282 10.87.161.283 -

10.87.161.289 255.255.255.0 5 7 2 Nivelación

Fuente: (Facultad de Ciencias Económicas, 2016)

Elaborado por: Candelario Miranda Maribel


Como parte de la reingeniería de la red, se implementará las Vlans, mismas

que permitirán segmentar o dividir, de manera lógica la red. Las Vlans nos

ofrecerán lo siguiente.

Excelente rendimiento de la red LAN, reduciendo los dominios de

broadcast

Administrar correctamente la red.

Más seguridad a la red LAN

Administrar de forma remota los dispositivos (Switches).

Implementar estrategias, etc.

3.5.4. FASE IV. Documentar Implementación

3.5.4.1. Plan de Implementación física:

Mediante el programa Visio 2016 de Microsoft, realizaremos los

planos futuros de la red actual, además este programa nos brinda la

posibilidad de mostrar un diseño físico conforme a la realidad de nuestro

proyecto.

En las imágenes siguientes mostramos lo dispositivos de red y los

dispositivos finales organizado, conforme a las áreas de la Facultad.

A) Administración de Red – Departamento de Cómputo de la

Facultad

Esta área es encargada de la administración de la red LAN interna de

la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil, en la

siguiente imagen mostramos el Rack con los dispositivos de red requeridos

en nuestro diseño.

Comprende los siguientes dispositivos:

Propuesta Tecnológica


IMAGEN Nº 31

RACK CON DISPOSITICOS DE RED


1 Switch Cisco Catalyst 3560 10/100/1000 capa 3 Cisco Catalyst 24

Puerto’s (Función Core de la Lan)

6 Switches acceso 10/100/1000 capa 2 Cisco Catalyst 2960 48

Puerto’s (Cumplirán función de capa de Acceso)

Dentro de esta misma área se aloja el de Servidor de Internet que

conecta al Sistema Integrado de la Universidad de Guayaquil (SIUG).

Servidor de Internet: Encargo de validad y repartir los servicios de

internet en las distintas áreas de la Facultad.


Servidor DOCENTES: En este servidor se registran las marcaciones

de los tres relojes biométricos de los docentes de la Facultad.

IMAGEN Nº 32

PLANO N° 1 DISTRIBUCIÓN DEL SERVICIO DE INTERNET

Edif. Novisimo

Edif. Docente

Edif. Administrativo

Edif. Biblioteca

Edif. Posgrado

FIBRA

OPTICA

Súper EquipoEdif. Central

Distribuye el servicio de Internet a las Facultades

Servidor Proxy

Servidor Biometrico

DIAGRAMA DE RED DE FIBRA OPTICA DE LA FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL


B) Edificio Administrativo

En este edificio se concentran el 80 % de las áreas administrativas

de la Facultad, se encuentra equipado con los siguientes dispositivos:

109 computadoras de escritorio

10 Laptop


1 Switch Cisco Catalyst 3560 10/100/1000 capa 3 Cisco Catalyst 24

Puerto’s (Función Core de la Lan)

6 Switches acceso 10/100/1000 capa 2 Cisco Catalyst 48 Puerto’s

(Cumplirán función de capa de Acceso)

20 impresoras

1 Scanner industrial

IMAGEN Nº 33

PLANO N° 2 DISEÑO FÍSICO EDIFICIO ADMINISTRATIVO



En el diseño físico del edificio Administrativo de la Facultad de

Ciencias Económicas se detalla la forma de conectividad de los dispositivos

de red.

A continuación, se describe brevemente los cambios que se realizaran

en el edificio administrativo, orientados a diseñar la nueva reingeniería de

la red de la Facultad.

Con mi propuesta, en la planta alta se realizarán los siguientes

cambios:

El servidor se mantendrá en el mismo lugar, aunque en mejores

condiciones físicas.

Se cambiarán los switch por equipos más robustos y suministrables

para red LAN y todas las computadoras estarán conectadas en un

mismo switch.

Se instalarán nuevos puntos de red y se cambiaran los que se

encuentran deteriorados

El sistema de climatización se cambia en su totalidad en área donde

está el servido.r

.Se instalan UPS con duración de una hora de batería externa.

En la planta baja, con mi propuesta se plantea lo siguiente:

Instalar un rack con tres switch y todas las áreas estarán conectadas

a él.

Cambiar los switch obsoletos por switches accesso 10/100/1000

capa 2 Cisco Catalyst 48 Puerto’s que son equipos más robustos y

suministrables para red LAN y todas las computadoras estarán

conectadas en un mismo Rack.

Se instalarán nuevos puntos de red y se cambiaran los que se

encuentran deteriorados.


99

IMAGEN Nº 34

PLANO N° 3 DISEÑO FÍSICO EDIFICIO DOCENTE



100

En el diseño físico del edificio Docente de la Facultad de Ciencias

Económicas se detalla la forma que se conectan los dispositivos a la red.

A continuación, se describen los cambios que se realizaran en el

edificio Docente.

Este edificio se conectará a internet por medio de fibra óptica de 2 hilo

monomodo, dicho enlace vendrá directo del servidor ubicado en el edificio

Administrativo de la Facultad, también se plantea un completo recableado

en todas las áreas del edificio ya que el que tiene actualmente no cumple

con las normas internacionales. infraestructura de cable UTP cat.6 por

cable UTP cat. 7.

En el laboratorio # 1, se realizará lo siguientes:

Se implementarán 15 puntos de red doble, ya que este laboratorio

trabaja con señal wifi.

Se instalará una caja de rack, cerrado de piso 72¨1804x301x104.

Se instalará un switches accesso 10/100/1000 capa 2 Cisco Catalyst

48 puertos configurados con Vlans.

En el laboratorio #2 se plantea lo siguiente:

Se cambiarán algunos puertos de red obsoletos.

Se instalará un switches accesso 10/100/1000 capa 2 Cisco Catalyst

48 Puerto’s configurado con Vlans.

En la oficina de Posgrado y sala docente MT#2, ubicada en la planta

alta:

Se cambiarán los puntos de red dañados.

Trabaja con un switch de 24 puerto, dicho enlace vendrá del

laboratorio #2.


101

En la sala Docente MT#2

Se instalarán 10 puntos de red.

IMAGEN Nº 35

PLANO N° 4 DISEÑO FÍSICO EDIFICIO BIBLIOTECA


En el diseño físico del edificio Biblioteca de la Facultad de Ciencias

Económicas se detalla la forma de conectividad de los dispositivos de red.


102

A continuación, se describe brevemente los cambios que se realizaran en

el edificio de Biblioteca, orientados a diseñar la nueva reingeniería de la red

de la Facultad.

Este edificio se conecta el internet por medio de fibra óptica de dos

hilos monomodo, dicho enlace vendrá directo del servidor ubicado en el

edificio Administrativo de la Facultad, se plantea un completo recableado

en todas las áreas de este edificio ya que la que tiene actualmente no

cumple con las normas internacionales

Con mi propuesta en la planta alta se realizarán los siguientes

cambios:

Laboratorio #4

Se cambiaron los puntos de red obsoleto

Se instaló 2 Switches accesso 10/100/1000 capa 2 Cisco Catalyst

48 puertos configurado con Vlans, es el encargado de distribuir el

internet al resto de oficinas del edificio.

Acreditación

Se cambiaron los cables de red obsoletos, nuevos puntos de red.

Cubículos docentes

Se cambiaron los cables de red obsoletos, nuevos puntos de red.

Planta baja:

Se implementaron 18 puntos de red.

Todas las maquinas se conectan al switch que estará ubicado en el

rack del laboratorio #3


103

IMAGEN Nº 36

PLANO N° 5 DISEÑO FÍSICO EDIFICIO POSGRADO


En el diseño físico del edificio Posgrado de la Facultad de Ciencias


Este edificio se conecta a internet por medio de fibra óptica, el enlace

viene directo del servidor ubicado en el edificio Administrativo de la

Facultad, se cambiará toda la infraestructura de cable UTP cat.6 por UTP

cat. 7, en este edificio solo funciona una oficina para cubículos docentes


104

IMAGEN Nº 37

PLANO N° 6 DISEÑO FÍSICO EDIFICIO NOVÍSIMO


En el diseño físico del edificio Novísimo de la Facultad de Ciencias


Este edificio se conecta a internet por medio de fibra óptica, el enlace

viene directo del servidor ubicado en el edificio Administrativo de la

Facultad, es un edificio relativamente nuevo por lo que cumple con los

estándares requeridos.


105

IMAGEN Nº 38

PLANO N° 7 DISEÑO LÓGICO PROPUESTO



C) Costos de Implementación

En lo que refiere a equipos, se implementó las soluciones sobre la

infraestructura física instalada como son los equipos cisco Catalyst

siwtches 2960 P0E (Cant.6), este valor no se considera en el costo.

3.5.4.2. Mano de Obra.

En la configuración de los equipos

TABLA N° 37

MANO DE OBRA

Actividades Número de

Trabajadores

Configuración Tecnologías de

seguridad

2

Configuración de VLAN´s

Configuración de Servidor


Características del equipo para implementar la solución:

Cisco Catalyst 3560-POE

El switch Catalyst 3560 su principal característica es que es switch

administrables, que nos permite tener una mejor administración de la red,

nos permiten ver que está pasando en la red, básicamente hace una

radiografía de la red y para de esta reaccionar mejor cuando se presentan

problemas de broadcast.

Switch Cisco 3560 Características


TABLA N° 38

SWITCH CISCO 3560

TIPO DE DISPOSITIVO CONMUTADOR

Factor de forma Externo - 1U

Dimensiones 44.5 cm x 37.8 cm x 4.4 cm

Peso 6.1 kg

Memoria RAM 128 MB

Memoria Flash 32 MB

Cantidad de puertos 48 x Ethernet 10Base-T, Ethernet 100Base-TX,

Ethernet 1000Base-T

Velocidad de transferencia de

datos 1 Gbps

Protocolo de interconexión de

datos Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet

Ranuras vacías 4 x SFP (mini-GBIC)

Protocolo de gestión remota SNMP 1, RMON 1, RMON 2, RMON 3, RMON 9,

Telnet, SNMP 3, SNMP 2c, HTTP, SSH-2

Modo comunicación Semidúplex, dúplex pleno

Características

Capacidad dúplex, conmutación Layer 3, conmutación Layer 2, auto-sensor por dispositivo, Encaminamiento IP, soporte de DHCP, alimentación mediante Ethernet (PoE), negociación automática, concentración de enlaces, soporte de MPLS, soporte VLAN, señal ascendente automática (MDI/MDI-X automático), snooping IGMP, limitación de tráfico, activable, snooping DHCP, soporte de Dynamic Trunking Protocol (DTP), soporte de Port Aggregation Protocol (PAgP), soporte de Trivial File Transfer Protocol (TFTP), soporte de Access Control List (ACL), Quality of Service (QoS), Servidor DHCP, Virtual Route Forwarding-Lite (VRF-Lite), rastreador MLD, Dynamic ARP Inspection (DAI), Time Domain Reflectometry (TDR)

Cumplimiento de normas

IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3z, IEEE

802.1D,

IEEE 802.1Q, IEEE 802.3ab, IEEE 802.1p, IEEE

802.3af, IEEE 802.3x, IEEE 802.3ad (LACP), IEEE

802.1w, IEEE 802.1x, IEEE 802.1s

Alimentación por Ethernet (PoE) Si

Alimentación CA 120/230 V ( 50/60 Hz )

Fuente: http://ds3comunicaciones.com/cisco/WS-C3750X-24P-S.html Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

3.6. Conclusiones

Después de realizar un diagnóstico físico de la red LAN que presta

servicio en la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de

Guayaquil, se concluye que es necesario y urgente ejecutar la reingeniería

de la misma para mejor el servicio en todas las áreas de esta unidad

académica, y para los usuarios internos y externos.

Las condiciones físicas del lugar donde se encuentra el servidor que

provee internet a los usuarios, requieren ser mejoradas, el aire

acondicionado funciona deficientemente y existe demasiado polvo,

ingresa agua por las paredes en la estación invernal.

Las necesidades que tiene la red LAN deben ser solucionadas y

obtener así, una comunicación eficaz en los laboratorios de computación,

salas docentes y áreas administrativas.

El cuarto de comunicación que posee la Facultad no cumple con las

normas TIA/EIA 942 y 569, no hay recomendaciones de cómo debe ser

un cuarto de comunicaciones; pues se encuentran en mal estado

El cableado estructurado de los edificios de la Facultad de Ciencias

Económicas no cumple con la norma ANSI/TIA/EIA 568 A -B. Esta

normativa indica cómo debe ser un cableado. En la mayor parte de las

oficinas de los edificios de la Facultad, el cableado se encuentra en mal

estado, se encuentra en el piso, existen cables de varias categorías juntos,

entre otros problemas encontrados.

Mezclar varias categorías de cableado como 5e y 6 juntas, origina

problemas de velocidad en la red LAN, debido que, al conectar estos

cables a los equipos, la velocidad se reduce. Además, esta mezcla causa

problemas de colisiones y encolamiento en la red, limitando el uso de todo



el ancho de banda asignado en la red, lo que provoca que muchas de las

aplicaciones se ejecuten de manera lenta.

El lugar donde se encuentra el servidor de comunicación que

distribuye el internet a todas las áreas de la Facultad, se encuentra

completamente desordenado, los cables no se encuentran etiquetados, lo

que dificulta la identificación de a qué punto pertenecen, además los

equipos se encuentran llenos de polvo por el escaso mantenimiento que

se les brinda.

La mayoría de switches que se encuentran activos, no cumplen con

los requerimientos necesarios para una escalabilidad futura que la

Facultad pueda tener a 2 años, debido a que estos equipos funcionan a

velocidades 10/100 Mbps, estos equipos son inferiores a los que se

manejan en la actualidad, que son de10/1000 Mbps.

3.7. Recomendaciones

A las autoridades de la Facultad, realizar las gestiones ante las

autoridades de la Universidad, tendientes a autorizar, financiar y ejecutar

la reingeniería de la red LAN en esta Unidad Académica, que permita

mejorar el servicio a los usuarios internos y externos, y también agilitar los

procesos académicos, investigativos y administrativos.

Configurar y sustituir el CPU que actualmente hace las veces de

servidor, por el servidor HP PROLIANT ML110GS, el cual no ha sido

utilizado desde su adquisidor.

Hasta que se ejecute la implementación de la reingeniería de la red,

se recomienda iniciar la configuración e implementación de Vlans para

cada departamento de la Facultad y laboratorios de computación, lo que


permitirá una segmentación de la red LAN, mayor seguridad, protección

de la información, de esta forma mejora el rendimiento y disminuye el

tráfico de broadcast, además ofrece de una flexibilidad en el manejo de la

red LAN.

Solicitar al departamento de Dirección de Tecnología de la

Universidad de Guayaquil, el incremento del ancho de banda para la red de

la Facultad, que actualmente posee 300 computadoras conectadas a la red

y los 14 megos asignados no son suficiente para una correcta navegación,

en especial en las horas que hay más afluencia de estudiantes en los

laboratorios de computación.

Se recomienda al personal del cetro de computo de la Facultad llevar

a cabo el proceso de etiquetado de la red, aplicando las normas

ANSI/IEEE en el cableado estructurados, lo que permitirá detectar con

mayor factibilidad alguna falla en la red.

Se recomienda a las autoridades de la Facultad, mejorar las

condiciones físicas del lugar donde se encuentra el servidor que provee

internet a toda la Facultad. El aire acondicionado funciona

ineficientemente, en la estación invernal resume agua por las paredes,

además se recomienda adquirir UPS con fuentes de alimentación

ininterrumpida (UPS), que proporcionen energía de reserva durante

apagones por lo menos 20 minutos.

Se recomienda, que el personal TI de departamento de Computación

de la Facultad, realice un seguimiento y control periódico semestral sobre

el estado de la red física, sus equipos y conexiones.

ANEXOS

Anexos 112

ANEXO N° 1

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES AÑO 2017

No

GR

U ACTIVIDADES

SEMANAS 4

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

1 1 reconocimiento del área y personal administrativo

2 1 Levantamiento de información referente al diseño e infraestructura de la Facultad

3 1 Recopilación de información acerca del diseño e infraestructura de la Facultad

4 1 Elaboración de diseños de los edificios de la Facultad

5 1 Elaboración de tabla de materiales y presupuesto a invertirse

6 1 Elaboración de diseños con puntos de red

7 2 Reingeniería de la red edificio administrativo

8 2 Reingeniería de la red edificio docente

9 2 Reingeniería de la red edificio biblioteca

10 2 Reingeniería de la red edificio posgrado

11 3 Reingeniería de la red edificio novísimo

12 3 Elaboración del rediseño del edificio administrativo

13 3 Elaboración del rediseño del edificio docente

14 3 Elaboración del rediseño del edificio biblioteca

15 4 Elaboración del rediseño del edificio posgrado y novísimo

16 4 Entrega del trabajo realizado al tutor a cargo del proyecto

17 4 Últimas revisiones y culminar con el proyecto

Elaborado por: Autora Elaborado por: Candelario Miranda Maribel

Anexos 113

ANEXO N° 2

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA

Entrevista realizada al personal de centro de cómputo. Análisis de

los problemas dentro de la institución.

A continuación, se detalla la información que nos proporcionaron el

personal encargado del área de cómputo.

1. ¿Indique los problemas que actualmente presenta la red LAN?

La red LAN de la Facultad ha atravesado varios cambios en su

infraestructura, desde su creación ya en un principio fue creada con

unos cuantos puntos de red y desde el 2013 hasta la actualidad ha

crecido de manera acelerada, no se lleva una bitácora de los

diferentes cambios realizados lo que ha ocasionado que no se pueda

seguir de una manera correcta la ubicación de las diferentes áreas

administrativas y académicas de la Facultad.

2. ¿Hace Cuánto tiempo no se realiza un mantenimiento de la red LAN

y eso en que ha afectado?

Alrededor de 16 años, dentro de este tiempo no se ha llevado

mantenimiento preventivo ni correctivo en el cuarto de

telecomunicación ni en la red en general

3. ¿Qué desearía usted que se mejore en la red actual?

Como prioridad el enlace de comunicación a cada uno de los

edificios, ya que en actualidad la comunicación es mediante cable

UTP y no mediante fibra óptica como debe de ser, la reparación y

habilitación de los puntos de red y el etiquetado con su ubicación de

la red.

4. ¿Existen Planos o diseños de la red?

No se cuenta con planos del diseño de red menos aun de una

identificación clara de los puntos de red.

Anexos 114

5. ¿Estaría de acuerdo en que se realice un proyecto de tesis basado

en la reingeniería para encontrar puntos clave para la mejora de la

red LAN?

Si es por el bienestar de la Facultad de Ciencias Económicas estaría

de acuerdo con que se realice dicho proyecto contando con mi apoyo

irrefutable en cualquier asunto dentro de la institución.

En base a la presente entrevista se puedo elaborar los alcances

que se iban a ejecutar en el proyecto mediante la identificación de las

problemáticas que nos dieron a conocer el personal encargado del área

del centro de cómputo de la Facultad, se elaboró un listado de las

posibles mejoras que se puedan cumplir en el proyecto y los criterios de

evaluación de los mismo. Se determina los objetivos a cumplir y se

detalla la metodología de ejecución la cual se detalla en el cronograma

de actividades y en los informes correspondientes en los Anexos

adjuntos.

Anexos

Anexos 115

ANEXO N° 3

ENCUESTA DIRGIDA A ESTUDIANTES, DOCENTES Y EMPLEADOS

ADMINISTRATIVO DE LA FACULTAD DE CIENCIAS ECONOMICAS

CARRERA DE LICENCIATURA EN SISTEMAS DE INFORMACION

OBJETIVO: Recabar la opinión de los usuarios respecto a la calidad del servicio de la

red LAN de la Facultad.

Completa los siguientes datos:

Nombre:

___________________________________________________________

_____ Eres: estudiante: _____ Docente: ______ Empleado

Administrativo: ________

Fecha: ______ / ______ / __________

INSTRUCCIONES: Marque con una equis (X) la respuesta que usted considere

pertinente.

1. ¿Cuál es su grado de satisfacción general con el servicio de internet proporcionado en los laboratorios

de computación y sala de Biblioteca de la Facultad? En caso de que su respuesta sea negativa indique

por qué.

Satisfecho Medianamente

satisfecho

Insatisfecho

Por qué: _______________________________________________________________________________________________

2. ¿Con qué frecuencia utiliza el servicio de internet de la Facultad? En caso de que su respuesta sea

una de los dos últimos ítem indique por qué.

Todos los días

Una o más veces a la semana

Dos o tres veces a la semana

Una vez al mes

Menos de una vez al mes

Por qué: _______________________________________________________________________________________________

Anexos 116

3. Cuanto tiempo cree usted que le toma descargar un archivo de contenido Multimedia(video)

Inmediato (reproducción continua)

Entre 1 y 2 minutos

Entre 3 y 5 min

5 minutos o mas

4. Cuando ha tenido problemas en las computadoras para acceder a su uso, ha sido por lo siguiente:

Virus informático

Mal estado del equipo

UPS dañado

Otro _______________________________________________________________________________

5. ¿Cree usted que las computadoras de los laboratorios cuentan con TIC (Tecnologías de la información

y la comunicación) necesarias para las prácticas que las diversas materias requieren? En caso de que

su respuesta sea negativa, indique por que

Si

No

Por qué ___________________________________________________________________________

6. Cuantas veces se ha interrumpido el servicio de internet durante el último mes

Nuca

Una vez

Dos veces

Tres veces

Más de tres

7. Cuanto tiempo duro la interrupción más larga del servicio de internet en el último mes. Algunos minutos

Algunas horas

Algunos días

8. ¿Desde su punto de vista en qué estado se encuentran los laboratorios de la Facultad de Ciencias

Económicas? En caso de que su respuesta sea una de los dos últimos ítem indique por qué.

Excelente

Muy

bueno

Bueno

Regular

Malo

Por qué ___________________________________________________________________________

Anexos 117

9. ¿Qué calificación le daría al servicio Wifi que la Facultad de Ciencias Económica oferta a los usuarios?

En caso de que su respuesta sea una de los dos últimos ítem indique por qué.

Muy

bueno

Bueno

Regular

Malo

Por qué ___________________________________________________________________________

10. ¿Cree usted que en la Facultad debe de hacerse una restructuración en la red de internet?

Si

No

Por qué ___________________________________________________________________________

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