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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CONTADURÍA Y ADMINISTRACIÓN ACTUALIZACION DE LA INFRAESTRUCTURA TECNOLÓGICA DE RED DE LA FCA DISEÑO DE PROYECTO PARA UNA ORGANIZACIÓN SANDRA ELIZABETH APARICIO CADENA ELIZABETH FEREGRINO URQUIZA MÉXICO, D.F. 2007 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE CONTADURÍA Y ADMINISTRACIÓN ACTUALIZACION DE LA INFRAESTRUCTURA TECNOLÓGICA DE RED DE LA FCA DISEÑO DE PROYECTO PARA UNA ORGANIZACIÓN QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: LICENCIADO EN INFORMÁTICA PRESENTAN: SANDRA ELIZABETH APARICIO CADENA ELIZABETH FEREGRINO URQUIZA ASESOR: L.A. SALVADOR MEZA BADILLO MÉXICO, D.F. 2007 AGRADECIMIENTOS Con este trabajo concluimos una etapa importante de nuestras vidas motivo por el cual queremos expresar nuestros agradecimientos a nuestro asesor de proyecto L.A. Salvador Meza Badillo el cual nos apoyo y aconsejo en todo momento y nos proporciono las herramientas necesarias para el desarrollo del trabajo compartiendo su experiencia no solo como profesor sino como amigo. También queremos agradecer a nuestras familias ya que sin ellas no hubiéramos podido llegar a la culminación de este importante paso en nuestras vidas puesto que siempre nos enseñaron el valor de la perseverancia y el esfuerzo para alcanzar nuestras metas. Finalmente queremos a agradecer a todas aquellas personas que de alguna u otra forma contribuyeron a nuestra formación personal y profesional y estuvieron en todo momento brindándonos su amistad y afecto. Gracias Sandra Elizabeth Aparicio Cadena Elizabeth Feregrino Urquiza Generación 2003‐2007 149 INDICE TEMÁTICO INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1 CAPITULO 1 - ANTECEDENTES .............................................................................. 3 1.1 Centro de Informática de la FCA (CIFCA) ............................................................ 3 a) Objetivo, Misión y Funciones de CIFCA ....................................................... 4 b) Estructura Orgánica de CIFCA ....................................................................... 5 1.2.‐ MODELO DE REFERENCIA OSI .................................................................... 6 a) Características .................................................................................................... 7 b) Aplicación del Modelo OSI en el Proyecto .................................................. 10 1. 3.‐NORMALIZACION DE REDES .................................................................... 10 a) Otros Organismos Normalizadores.............................................................. 13 b) Normalización en la FCA............................................................................... 14 1.4.‐ ETHERNET........................................................................................................... 15 a) Elementos de una Red Ethernet .................................................................... 15 b) Tipos de Ethernet ............................................................................................ 16 1.5 VoIP .......................................................................................................................... 19 a) Ventajas VoIP ................................................................................................... 19 CAPITULO 2 – SITUACIÓN ACTUAL ................................................................... 21 2.1 INFRAESTRUCTURA ....................................................................................... 21 a) Backbone........................................................................................................... 22 b) Subsistema de Voz .......................................................................................... 25 c) Cableado Estructurado ................................................................................... 26 2.2 EQUIPO ACTIVO............................................................................................... 32 2.3 RED INALÁMBRICA UNIVERSITARIA (RIU) .............................................. 37 2.4 SERVICIOS DE LA FCA QUE REQUIEREN EL USO DE LA RED ............. 39 a) Laboratorios de cómputo ............................................................................... 39 b) Servidores......................................................................................................... 40 2.5 NUEVO EDIFICIO DE CIFCA .......................................................................... 43 2.6 DIVISIÓN DE EDUCACIÓN CONTINUA (DEC) ......................................... 48 a) Breve Historia .................................................................................................. 48 b) Instalaciones..................................................................................................... 49 2.7 FCA ‐ CAMPUS JURIQUILLA.......................................................................... 50 a) Breve Historia .................................................................................................. 50 b) Instalaciones:.................................................................................................... 50 2.8 SEGURIDAD Y MONITOREO DE LA RED.................................................. 51 a) 3COM Network Supervisor ....................................................................... 51 b) Ntop: ................................................................................................................. 52 2.9 PROBLEMÁTICA ACTUAL.............................................................................. 53 CAPITULO 3 – PROPUESTA TECNOLÓGICA .................................................... 55 3.1 BACKBONE ........................................................................................................ 56 150 3.2 INFRAESTRUCTURA ....................................................................................... 61 3.3 EQUIPO ACTIVO............................................................................................... 64 a) Requerimientos de Equipo............................................................................. 66 b) Configuración del Equipo Activo ................................................................. 66 c) Equipo para Sistema de Administración ..................................................... 68 d) Equipo de Seguridad ...................................................................................... 71 3.4 RIU ....................................................................................................................... 72 3.5 SEGURIDAD ...................................................................................................... 75 3.5.1 AMPLIO PANORAMA DE LA SEGURIDAD EN REDES......................... 753.5.2 PROPUESTA DE SEGURIDAD EN LA RED DE LA FCA......................... 78 a) VLAN (LAN Virtual) ...................................................................................... 80 b) Red Privada Virtual (VPN) ............................................................................ 81 c) Radius................................................................................................................ 82 d) Sistema de Detección de Intrusos (IDS)...................................................... 84 e) Planeación......................................................................................................... 86 CAPITULO 4 - IMPLANTACIÓN............................................................................. 88 4.1 PLAN DE TRABAJO .......................................................................................... 88 a) Cita y Evaluación de proveedores ................................................................ 88 b) Elección del personal interno a cargo .......................................................... 88 c) Capacitación en Software y Hardware......................................................... 89 d) Instalación y Configuración de los Equipos ............................................... 89 e) Integración, distribución y verificación de la red ....................................... 90 f) Pruebas .............................................................................................................. 90 g) Configuración final ......................................................................................... 90 h) Mantenimiento y Soporte Técnico................................................................ 90 4.2 DOCUMENTACIÓN ......................................................................................... 91 4.3 FASES DE DESARROLLO DEL PROYECTO DE INFRAESTRUCTURA .. 92 CAPITULO 5 - CONCLUSIONES............................................................................. 93 CAPITULO 6 - RECOMENDACIONES................................................................... 95 CAPITULO 7- ANEXOS ............................................................................................. 96 “ANEXO A”................................................................................................................... 97 CUESTIONARIOS UTILIZADOS EN EL TRABAJO DE CAMPO..................... 97 REGLAMENTO PARA EL USO DE LA RED EN LA FCA.................................. 99 DISTRIBUIDORES DE FIBRA ÓPTICA EN LA FCA ........................................ 100 “ANEXO B”................................................................................................................. 103 PRECIOS DE F.O ................................................................................................... 103 a) F.O. Monomodo............................................................................................. 103 b) F.O Multimodo .............................................................................................. 105 PRECIOS DE PATCH PANEL Y RACK .............................................................. 108 a) Patch Panel y Distribuidores ....................................................................... 108 151 “ANEXO C”................................................................................................................. 110 SWITCH 7700.......................................................................................................... 110 SWITCH 4400.......................................................................................................... 115 SWITCH 4500.......................................................................................................... 121 SUPERSTACK3 FIREWALL.................................................................................. 125 ARUBA AP 70......................................................................................................... 127 ARUBA AP 60 y 61................................................................................................. 129 CAPITULO 8 - GLOSARIO ..................................................................................... 131 CAPITULO 9 - BIBLIOGRAFIA............................................................................. 148 9.1 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................... 148 9.2.‐REFERENCIAS ELECTRÓNICAS ................................................................ 148 152 INDICE DE TABLAS CAPITULO 1 Tabla 1 - Estructura Orgánica de CIFCA ......................................................................................................5 Tabla 2 - Tipos de Capas del Modelo OSI ......................................................................................................7 Tabla 3 - Funciones de las Capas del Modelo OSI ........................................................................................8 Tabla 4 - Estándares de Telecomunicaciones Reconocidos a Nivel Mundial .............................................11 Tabla 5 - Objetivos de Ethernet.....................................................................................................................16 Tabla 6 – Cuadro Resumen de Tecnología Ethernet ....................................................................................18 CAPITULO 2 Tabla 7 - Infraestructura Actual....................................................................................................................22 Tabla 8 - Características del Backbone........................................................................................................23 Tabla 9 - Segmentos de Red de la FCA.........................................................................................................25 Tabla 10 - Cuartos de Telecom de la FCA....................................................................................................31 Tabla 11 - Inventario de Equipo Activo ........................................................................................................32 Tabla 12 - Revisión de Equipo Activo ...........................................................................................................36 Tabla 13 - Características de RIU ................................................................................................................37 Tabla 14 - Situación Actual de la RIU en la FCA ........................................................................................39 Tabla 15 - Situación de los Equipos en los Laboratorios.............................................................................39 Tabla 16 - Situación de los Servidores en la FCA........................................................................................41 Tabla 17 - Características Físicas de los Servidores ...................................................................................41 Tabla 18 - Número de Nodos por Departamento en el Nuevo Edificio .......................................................43 Tabla 19 - Número de usuarios por Departamento en el Nuevo Edificio....................................................45 Tabla 20 - Extensión Geográfica por Departamento en el Nuevo Edificio ................................................46 Tabla 21 - Aplicaciones de los Laboratorios de Cómputo del DEC............................................................49 Tabla 22- Características de la Sala de Videoconferencias del DEC .........................................................50 Tabla 23 - Ventajas de 3Com Network Supervisor.......................................................................................52 Tabla 24- Ventajas Ntop................................................................................................................................53CAPITULO 3 Tabla 25 - Distancia por tipo de FO Requerida en el Backbone .................................................................60 Tabla 26 - Costo de FO del Backbone ..........................................................................................................61 Tabla 27 - Costo de FO Monomodo del Backbone.......................................................................................61 Tabla 28- Características del Equipo Activo Propuesto ..............................................................................64 Tabla 29 - Distribución del Equipo Activo ...................................................................................................65 Tabla 30 - Necesidades de Equipo Activo.....................................................................................................67 Tabla 31 - Características de Racks y Patch Panels....................................................................................68 Tabla 32-Propuesta de Distribución de Equipo ...........................................................................................68 Tabla 33- Propuesta de equipo de seguridad ...............................................................................................72 Tabla 34 -Características del Equipo Proyecto RIU Segunda Etapa..........................................................74 Tabla 35 - Controles de Seguridad Propuestos ............................................................................................78 Tabla 36 - Criterios para la Instalación del IDS en la FCA ........................................................................86 CAPITULO 4 Tabla 37 - Capacitación al Personal FCA sobre el Equipo Activo .............................................................89 153 INDICE DE FIGURAS CAPITULO 1 Figura 1- Organigrama CIFCA ......................................................................................................................6 Figura 2 - Características del Modelo OSI ....................................................................................................7 Figura 3 - Capas del Modelo OSI ...................................................................................................................8 Figura 4 - Principales Elementos de una Comunicación.............................................................................16 CAPITULO 2 Figura 5 - Infraestructura Actual de Red......................................................................................................21 Figura 6 - Foto del Backbone de la FCA......................................................................................................22 Figura 7 - Diagrama de Distancias del Backbone .......................................................................................24 Figura 8 - Diagrama de Red de la FCA........................................................................................................24 Figura 9 - Distribuidor Óptico DGSCA........................................................................................................25 Figura 10 - Foto de Cuarto de Telecom de la FCA......................................................................................26 Figura 11 - Distribuidor Óptico del Edificio F ............................................................................................29 Figura 12 - Diagrama de Red Actual............................................................................................................30 Figura 13 - Gráfica de Equipo Activo por Capa ..........................................................................................34 Figura 14 - Gráfica de Equipo Activo por Fabricante.................................................................................35 Figura 15 - Gráfica de Equipo Activo por Tipo ...........................................................................................35 Figura 16 - AP Instalados en la FCA para RIU ...........................................................................................38 Figura 17- Gráfica Nodos por Laboratorio..................................................................................................40 Figura 18 - Gráfica Nodos con Conexión a Red en los Laboratorios .........................................................40 Figura 19 - Gráfica de Tipo de Puerto por Servidor....................................................................................42 Figura 20- Gráfica de Número de Nodos por Área en el Nuevo Edificio....................................................44 Figura 21 - Gráfica de Número de Usuarios por Área ................................................................................46 Figura 22 - Gráfica de Metros Cuadrados por Área en el Nuevo Edificio .................................................48 Figura 23 - Sala de Videoconferencias del DEC..........................................................................................49 Figura 24- Software 3Com Network Supervisor...........................................................................................51 Figura 25 - Software Ntop.............................................................................................................................52 CAPITULO 3 Figura 26 - Diagrama de Distancias del Backbone Propuesto ...................................................................56 Figura 27 - Diagrama de Red Propuesto......................................................................................................57 Figura 28 - Parámetros de Transmisión y Desempeño de FO.....................................................................58 Figura 29 - Distancias y Atenuación del Canal en FO ................................................................................58 Figura 30 - Gigabit Ethernet.........................................................................................................................59 Figura 31- Infraestructura Propuesta...........................................................................................................62 Figura 32 - Modelo de Red Propuesto..........................................................................................................63 Figura 33 - Equipo Activo Propuesto ...........................................................................................................66 Figura 34 - Firewall Propuesto ....................................................................................................................71 Figura 35- Propuesta de AP para RIU segunda etapa.................................................................................73 Figura 36 – Panorama de la Seguridad Informática ...................................................................................75 Figura 37 - Tipos de Ataques a la Información............................................................................................76 Figura 38 - Tipos de Controles de Seguridad...............................................................................................77 Figura 39 - Propuesta de Seguridad Cuartos de Telecom ...........................................................................79 Figura 40 - Propuesta de VLAN en la FCA..................................................................................................80 Figura 41 - Propuesta VPN en la FCA.........................................................................................................82 Figura 42- Propuesta Radius en la FCA ......................................................................................................83 Figura 43- Propuesta IDS en la FCA ...........................................................................................................85 CAPITULO 4 Figura 44 - Propuesta de Implantación en la FCA ......................................................................................91Figura 45 - Ciclo de Vida..............................................................................................................................92 1 INTRODUCCIÓN Actualmente, la mayor parte de las empresas e instituciones privadas o públicas requieren de la tecnología informática y de comunicaciones para llevar a cabo sus actividades con los niveles más altos de calidad. Un ejemplo claro de lo anterior es la Universidad Nacional Autónoma de México la cual, es considerada la mejor universidad de América Latina y ha logrado este reconocimiento gracias a diversos factores entre los que destaca la implementación de tecnología de punta en cada una de sus Facultades, Institutos y Escuelas. Entre todas las instituciones que conforman la UNAM, para el presente trabajo, destacaremos la labor de la Facultad de Contaduría y Administración (FCA). La FCA, se ha caracterizado a lo largo de su historia, por estar a la vanguardia en el uso y aplicación de tecnologías de información y comunicaciones. Siempre se ha preocupado por mantener y proporcionar herramientas de trabajo eficientes tanto a la planta docente como a su personal administrativo y a la comunidad estudiantil, implementado en sus instalaciones las tecnologías más novedosas. No obstante, esta tarea no ha sido fácil y no se hubiera podido lograr sin la existencia de un departamento destinado a administrar estas funciones. La gestión y control de estas tecnologías ha sido manejada por el Centro de Informática de la Facultad de Contaduría y Administración (CIFCA), el cual, tiene como principal objetivo “Promover, orientar y difundir las acciones que en materia de docencia e investigación se llevan a cabo en el ámbito de la Informática, así como apoyar a la Facultad en los sistemas administrativos que requiere”1. Actualmente y con la finalidad de mejorar los servicios proporcionados a su comunidad, la Facultad de Contaduría y Administración ha buscado su renovación tecnológica y ha emprendido la construcción de un nuevo edificio para CIFCA el cual buscará implementar la mejor tecnología disponible, destacando la renovación de su red de telecomunicaciones. En consecuencia a todo lo anterior, nuestro trabajo presenta una propuesta de renovación tecnológica de la red de datos de la FCA para lo cual proponemos migrar toda su infraestructura a Gigabit Ethetnet lo que permitirá tener una integración y calidad de servicios acorde a las necesidades que se plantean en las aplicaciones actuales. Cabe destacar que nuestra aportación es no solo a nivel de herramientas tecnológicas sino también en cuanto a la implementación de seguridad de tal forma que tengamos una red robusta no solo a nivel infraestructura sino también a nivel de seguridad. Por lo tanto, los objetivos del presente trabajo son: a) Evaluar la infraestructura actual de la red de datos de la FCA para determinar el estado en que se encuentra y proponer su mejora tecnológica. b) Diseñar un modelo basado en el protocolo IP, que permita el manejo de voz, video y datos en la misma infraestructura de telecomunicaciones. 1 www.fca.unam.mx 2 c) Proponer un esquema de seguridad que permita incrementar la confianza en la transmisión de datos a través de la red. d) Establecer un adecuado equilibrio costo‐tiempo y alcance‐calidad del proyecto, consiguiendo una propuesta que proporcione servicios de vanguardia aprovechando la infraestructura instalada actualmente. e) Proponer una serie de recomendaciones que permitan mejorar la productividad de la red a través de la propuesta de renovación tecnológica en la red alámbrica e inalámbrica de la FCA, de tal forma que se agilice la gestión de dispositivos en cuanto su uso y mantenimiento. Estos objetivos serán desarrollados a lo largo de 8 capítulos cuya estructura será la siguiente: Capítulo 1: Daremos a conocer los antecedentes históricos de CIFCA y la estructura orgánica que la conforma. Asimismo, realizaremos un breve resumen de los aspectos técnicos necesarios para explicar nuestro proyecto entre ellos el modelo OSI y estándares internacionales. Capítulo 2: Expondremos el trabajo de campo que realizamos para conocer la situación actual de la red de la FCA presentando con fundamentos, la problemática con la que cuenta de acuerdo a los nuevos retos tecnológicos que demandan las aplicaciones. Capítulo 3: Presentaremos nuestra propuesta tecnológica tomando en cuenta el diseño de la red, el equipo activo y las herramientas necesarias para su implementación, así como la propuesta inalámbrica de la red en los puntos que consideremos necesarios. Asimismo, se propondrá el uso de ciertos mecanismos de seguridad de la red para mejorar su desempeño y protegerla de ataques. Capítulo 4: Explicaremos el plan y metodología que seguiremos para la puesta en marcha del presente proyecto. Capítulo 5: Daremos nuestras conclusiones respecto al tema investigado buscando dar nuestro punto de vista final después de la recopilación de información. Capítulo 6: Presentaremos las recomendaciones pertinentes de acuerdo a lo investigado y a la experiencia adquirida a lo largo del proyecto. Capítulo 7: Mostraremos los anexos, es decir, toda la documentación importante en la que basamos parte de nuestra investigación. Capitulo 8: Presentaremos un glosario con los términos mas importantes de Telecomunicaciones. Capítulo 9: Aquí presentaremos la bibliografía y referencia electrónicas utilizadas. En conclusión, el presente trabajo tiene por objetivo proponer la infraestructura tecnológica necesaria para la implementación de un modelo de red basado en tecnología IP para la FCA, el cual permita atender de manera eficiente y sencilla los distintos procesos académicos y administrativos que se manejan en la institución a través de la unificación de sus comunicaciones. AANNTTEECCEEDDEENNTTEESS Capítulo 1 ‐ Centro de Informática de la FCA (CIFCA) ‐ Modelo de Referencia OSI ‐ Normalización de Redes ‐ Ethernet ‐ VoIP 3 CAPITULO 1 - ANTECEDENTES 1.1 Centro de Informática de la FCA (CIFCA) Hablar de la Universidad Nacional Autónoma de México es hablar de la Máxima Casa de Estudios en nuestro país y una de las más importantes y reconocidas a nivel internacional, lo cual es consecuencia del nivel de calidad con que lleva a cabo cada una de las actividades que realiza. La Facultad de Contaduría y Administración al ser una de las instituciones de más alta demanda en la UNAM no es la excepción. La FCA surge como una necesidad de dotar a la sociedad de profesionales en el área contable y administrativa y es ella misma quién propició cambios en su estructura, ubicación, recursos y áreas de apoyo a la Facultad. La historia de la Facultad de Contaduría y Administración, ha evolucionado de la siguiente manera: En el año de 1894 surge la Escuela Superior de Comercio y Administración. Para 1929, una porción de la escuela, se integró al Campus Universitario como parte de la Escuela Nacional de Derecho y Ciencias Sociales. Liverpool 66 en la colonia Juárez fue la casa de esta escuela desde 1945, y actualmente se encuentra albergada ahí la División de Educación Continua (DEC). Hacia 1955, la escuela se traslada a Ciudad Universitaria, en el ala de Humanidades, actualmente la Facultad de Economía. El consejo Universitario autorizóla creación de la división de Posgrado en 1965, y se decide darle la categoría de Facultad. La Facultad se establece en el edificio que conocemos actualmente en el año de 1968. Con el avance tecnológico a nivel mundial, surge la necesidad de crear un espacio para el procesamiento de datos así como el desarrollo e implantación de la nueva tecnología en materia de computación en la FCA, y surge así la idea de desarrollar lo que actualmente conocemos como Centro de Informática de la Facultad de Contaduría y Administración cuya historia se presenta a continuación: Durante 1972 surge el proyecto para formar un Centro de Procesamiento de Datos para la Facultad, el cual llevó el nombre de Servicios de Informática de la Facultad de Contaduría y Administración (SIFCA). A partir de 1980 se conoce con el nombre de Centro de Informática de la Facultad de Contaduría y administración (CIFCA). Para 1985 surge la licenciatura en Informática en la FCA. La primera computadora que se adquirió para la Facultad fue en 1987. En 1992, se inauguraron tres redes Novell Netware en el Laboratorio 1, ubicado en la planta baja del edificio de la Biblioteca, así como en las salas A, B y C del edificio de Posgrado. Durante 1993, se remodelaron las tres salas de audiovisuales ubicadas en la planta baja de la biblioteca con el fin de instalar tres laboratorios de cómputo. A partir de 1994, la FCA ya contaba con laboratorios de cómputo para alumnos, profesores y personal administrativo. 4 En 1995, se conectó la FCA al Backbone de la Red UNAM, a través de 480 metros de Fibra Óptica desde el Edificio F hacia la Dirección General de Servicios de Cómputo Académico (DGSCA). Para el año 2001 ya se contaba con más de 1500 servicios de Red distribuidos en toda la Facultad, así como el Posgrado, y sus extensiones en la División de Educación Continua (DEC), y el Campus de Juriquilla en Queretano. a) Objetivo, Misión y Funciones de CIFCA Objetivo Promover, orientar y difundir las acciones que en materia de docencia e investigación se llevan a cabo en el ámbito de la Informática, así como apoyar a la Facultad en los sistemas administrativos que requiere. Misión Proporcionar servicios de cómputo y telecomunicaciones a la comunidad de la Facultad, así como fomentar vínculos con organismos externos, establecer normas y políticas en materia de tecnología y telecomunicaciones que permitan automatizar y hacer más eficientes las actividades de la institución. Además de difundir la cultura computacional a la comunidad de la facultad, así como investigar, desarrollar e integrar tecnologías innovadoras. Funciones Coordinar a los alumnos, profesores, investigadores y empleados administrativos para el uso de equipos de cómputo en las salas de la Facultad. Analizar y diseñar propuestas para el desarrollo e implementación de nuevas tecnologías en el área de Informática académica, de investigación y desarrollo. Administrar cuentas de los alumnos, profesores y personal administrativo dentro de los servidores de la FCA. Administrar los servicios electrónicos de acceso a Internet, garantizando la seguridad en la transferencia de información. Proporcionar soporte de telecomunicaciones a la comunidad de la FCA. Análisis y diseño se sistemas de información para el personal administrativo u académico de la Facultad. Resguardar y dar seguimiento a los contratos y convenios celebrados con los diferentes proveedores de equipos de cómputo de la Facultad. Diseño y mantenimiento de la página Web y servicios de Internet de la Facultad. Administrar la infraestructura de la Red de cómputo de la FCA, su instalación y mantenimiento, según las normas establecidas por la DGSCA. Garantizar la eficiencia y calidad de los servicios proporcionados hacia los usuarios de la FCA. • Programar, preparar, y llevar a cabo cursos extracurriculares para los alumnos de la FCA con el objeto de capacitar a la comunidad interesada en cursos de calidad académica y de acuerdo al avance tecnológico actual. • Coordinar, controlar y proporcionar los servicios de soporte técnico, servicios informáticos y de laboratorios de cómputo a la Facultad de Contaduría y Administración para contribuir al buen desempeño de sus actividades. 5 b) Estructura Orgánica de CIFCA En la actualidad el Centro de Informática cuenta con 4 áreas, las cuales se enlistan a continuación: Tabla 1 - Estructura Orgánica de CIFCA DEPARTAMENTO ACTIVIDADES RESPONSABLE Atención a Usuarios Atender de forma eficiente y oportuna los servicios de soporte técnico, laboratorios de cómputo y servicios electrónicos de la facultad que soliciten los usuarios. Elaborar controles internos que permitan tener información oportuna y veraz para la toma de decisiones. Mtra. Leticia Estrada Martínez Administración de Proyectos Impartir cursos extracurriculares con calidad académica para cada licenciatura. Definir funciones, actividades y tareas de los responsables de cada área. Definir políticas y procedimientos de cada área. Realizar publicidad con calidad para mostrar la buena imagen de la FCA. M.I. Graciela Bribiesca C. Sistemas Desarrollar sistemas de información enfocados a agilizar las operaciones de la FCA, así como coordinar las actividades que estos proyectos impliquen. Desarrollar sitios WEB de calidad para la FCA. L.I Gabriel Guevara Gutierrez Telecomunicaciones Diseñar, implementar y administrar la infraestructura en materia de telecomunicaciones, para proporcionar oportunamente los servicios de voz, video y datos con la tecnología adecuada a los diversos usuarios de la FCA. Proporcionar de manera especializada la instalación configuración, administración, mantenimiento y otros servicios auxiliares en cuanto a equipos servidor en apoyo a las áreas de la facultad que los requieran. L.A Salvador Meza Badillo 6 Figura 1- Organigrama CIFCA Como podemos ver, la evolución de la FCA y en específico de CIFCA ha sido rápida y efectiva, siempre buscando estar a la vanguardia y sin perder su objetivo y misión para la que fue creada. Una vez que conocemos el entorno de trabajo y antes de entrar de lleno en el objetivo del presente trabajo, consideramos necesario conocer a grandes rasgos los fundamentos teóricos en los que nos basaremos y en los que debe estar cimentado cualquier proyecto de infraestructura de telecomunicaciones: a) Modelo de referencia OSI. b) Estándares Internacionales. c) Ethernet d) VoIP 1.2.‐ MODELO DE REFERENCIA OSI Las redes son entornos complejos que incluyen múltiples medios, protocolos e interconexiones a redes fuera de la sede central de una organización y sin duda alguna su diseño, desarrollo y mantenimiento pueden ser una tarea sumamente complicada, la Hardware , C6rnP\lto EI&etrÓl1leos , ESTRUCTURA Admtnt l trBclón di Proylctos Jefatura d, ta D'YII,ón Pruebas de Sistemas Desarrol o de SiliotWE6 CIFCA Intl'lleWuch,II8 i I de Servidores Administradón de Memonas T écoicas 7 cual se puede simplificar mediante el uso de un modelo de referencia que funcione como guía para su diseño, facilitando así los cambios en la red. Actualmente uno de los modelos más utilizados por su sencillez y eficiencia es el modelo de referencia OSI, en el cual, cada capa que lo conforma cumple una función específica para promover comunicaciones de datos, simplificando con ello las tareas requeridas para que dos computadoras se comuniquen entre sí. a) Características El modelo OSI (Interconexión deSistemas Abiertos) es un modelo propuesto por la ISO (Organización Internacional de Estándares) en el año de 1984 mediante la norma ISO‐ 7494, y actualmente se considera el modelo principal de arquitectura para la comunicación entre computadoras. Figura 2 - Características del Modelo OSI Las siete capas del modelo OSI se pueden dividir en dos categorías: Tabla 2 - Tipos de Capas del Modelo OSI CAPAS SUPERIORES CAPAS INFERIORES Tienen que ver con la aplicación y en general están implementadas sólo en software. Manejan lo concerniente a la transferencia de datos. OSI Describe cómo se transfiere la información de un equipo a otro. Está compuesto por siete capas. A cada una se asigna una tarea o grupo de tareas independientemente de las demás. Al utilizar capas, el modelo de referencia OSI simplifica las tareas para que dos computadoras se comuniquen entre sí. 8 Figura 3 - Capas del Modelo OSI A continuación presentamos una tabla con las principales características y funciones de cada capa del modelo de Referencia OSI: Tabla 3 - Funciones de las Capas del Modelo OSI CAPA FUNCIÓN CARACTERÍSTICAS Aplicación Es la más cercana al usuario final, interactúa con las aplicaciones de software que implementan un componente de comunicación. o Identificación de socios de comunicación. o Determina la disponibilidad de recursos. o Sincroniza la comunicación. o Sus dos implementaciones clave son: o Aplicaciones TCP/IP: Telnet, FTP y SMTP. o Aplicaciones OSI: FTAM, VTP y CMIP. Presentación Codifica y convierte los datos de la capa de aplicación. Asegura que la información enviada desde la capa de aplicación de un sistema sea legible para la capa de aplicación de otro sistema. o Sus sistemas de codificación y conversión incluyen: o Formatos de representación de datos. o Esquemas de comprensión de datos. o Esquemas de encriptación de datos. Sesión Establece, administra y finaliza las sesiones de comunicación entre las entidades de la capa de presentación. o Las sesiones constan de solicitudes y respuestas de servicio presentes entre aplicaciones ubicadas en diferentes dispositivos de red. o Utiliza protocolos como ZIP, AppleTalk, SCP, etc. 7. Aplicación 6. Presentación 5. Sesión 4. Transporte 3. Red 2. Enlace de Datos 1. Física MMooddeelloo OOSSII Capas Superiores Aplicación Capas Inferiores Transporte de Datos 9 CAPA FUNCION CARACTERISTICAS Transporte Implementa servicios confiables de datos entre redes, transparentes a las capas superiores. Garantiza que la información llegue a su destino. o Realiza el control de flujo. o Multiplexaje o Establece, mantiene y termina los circuitos virtuales. o Verificación y control de errores. o Incluye protocolos como, TCP, NBP, UDP, OSI, entre otros. Red Proporciona el ruteo y funciones relacionadas que permiten a múltiples enlaces de datos combinarse en una red. o Utiliza el direccionamiento lógico. o Soporta servicios orientados y no orientados a la conexión de los protocolos de las capas superiores. o Sus protocolos son de ruteo como:BGP, OSPF, RIP, entre otros. Enlace de Datos Proporciona el transito confiable de datos a través del enlace de red. Dividida en las subcapas de: ‐ LLC (Control de enlace Lógico). Administra las comunicaciones entre los dispositivos unidos por un enlace individual de red. Soporta los servicios orientados y no orientados a conexión. ‐ MAC (Control de Acceso a Medios). Administra el protocolo de acceso al medio físico de la red. La especificación IEEE MAC define las direcciones MAC, las cuales permiten a múltiples dispositivos identificarse de manera única entre sí en la capa de enlace de datos. o Define diferentes características de red y protocolo, incluyendo: o Direccionamiento físico. o Topología de red. o Notificación de error. o Secuencia de tramas. o Control de flujo Física Define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas de redes de comunicación. o Define niveles de voltaje. o Temporización de cambios de voltaje. o Velocidades de transferencia de información. o Conectores físicos 10 b) Aplicación del Modelo OSI en el Proyecto Es importante señalar de forma general como es que aplicaremos el modelo de referencia OSI para el diseño de nuestra red, mencionando los principales aspectos a considerar: CAPAS INFERIORES: FÍSICA, ENLACE DE DATOS, RED, TRANSPORTE El diseño de estas capas involucrará la definición de los siguientes aspectos: o Se especificara la topología de Red. o Se realizará la selección de los estándares y normas que se aplicarán con la finalidad de proporcionar un servicio de calidad a los usuarios de la red. o Definición de los dispositivos de red a utilizar para su segmentación (Switch, Puente, Router) previendo el crecimiento de la red a futuro. o Protocolos a utilizar en cada una de esta cuatro capas, de acuerdo a las necesidades de los usuarios y a los niveles de seguridad requeridos para la red. Estos aspectos serán de gran importancia para contar con una red eficiente, sin conflictos para el envío y recepción de datos, libre de problemas e interrupciones que pongan en riesgo la seguridad de la información que transita por la red, y algo muy importante es considerar que entre mejor diseñadas y planeadas estén estas cuatro capas será mucho más sencillo cambiar y adaptar la red a las necesidades futuras. CAPAS SUPERIORES: SESIÓN. PRESENTACIÓN, APLICACIÓN Como se menciono anteriormente estas capas están implementadas principalmente en software, y dependerán del tipo de aplicaciones que sean manejadas por los usuarios, por lo cual para estas tres capas, será necesario identificar el tipo de protocolos que se deberán manejarán en cada una de ellas, así como los sistemas de codificación y decodificación para que la información transmitida sea legible entre los usuarios de la red. Por todo lo anterior, consideramos de gran importancia tomar en cuenta el modelo OSI como parte de nuestro proyecto. 1. 3.‐NORMALIZACION DE REDES El acelerado desarrollo de redes, servicios y aplicaciones a nivel mundial ha traído como consecuencia la necesidad de aumentar la coordinación y reglamentación internacional. Las administraciones de cada país, responsables del desarrollo correcto de las telecomunicaciones, deberán dictar normas que deban cumplir los equipos de telecomunicación y deberán homologarlos cuando las cumplen. Debido a lo anterior, se han constituido organismos oficiales nacionales e internacionales que controlan y recomiendan la implantación de diversos reglamentos cuya finalidad es la de permitir las telecomunicaciones a escala mundial. Por lo tanto, para el desarrollo de cualquier proyecto de Telecomunicaciones es necesario apegarse a normas. El presente proyecto no es la excepción y se tomarán en cuanta las siguientes normas: 11 • Normas establecidas por la FCA • Estandares ANSI/EIA/TIA • Norma IEEE • Normas Ethernet Entre otras que explicamos de forma general continuación: Tabla 4 - Estándares de Telecomunicaciones Reconocidos a Nivel Mundial NORMA CARACTERISTICAS ESTANDARES ANSI/TIA/EIA Definen los estándares, la manufactura, instalación y rendimiento de los equipos y sistemas de telecomunicaciones y electrónica Definen el cable, hardware, equipo, diseñoy prácticas de instalación requeridas. Destacan: ANSI/EIA/TIA 568‐Cableado para edificios comerciales. ANSI/EIA/TIA 569‐ Ductos y espacios de Telecom en edificios comerciales. ANSI/EIA/TIA 570‐ Alambrado residencial y comercial liviano ANSI/EIA/TIA 606‐ Administración de infraestructura en edificios comerciales. ANSI/EIA/TIA 607‐ Requerimientos de puesta a tierra y punteado de edificios comerciales. Normas IEEE Es la organización profesional más grande del mundo. Además de publicar revistas y organizar conferencias ha establecido un grupo dedicado al desarrollo de normas en el área de ingeniería eléctrica y computacional. IEEE 383‐ Pruebas para cables eléctricos. IEEE 802.1‐ Introducción al conjunto de normas y primitivas de interfaz para interconexión de redes. IEEE 802.2‐ Describe la parte superior de la capa de enlace. IEEE 802.3‐ Describe la norma CSMA/CD en línea común. IEEE 802.4‐ Describe la norma Token Bus. IEEE 802.5‐ describe la norma Token Ring IEEE 802.6‐ Par redes MAN IEEE 802.7‐Técnicas de banda ancha IEEE 802.8‐ Técnicas de fibra óptica IEEE 802.9‐ Para redes integradas de voz, datos y video. IEEE 802.10‐ Seguridad de red IEEE 802.11‐ Redes inalámbricas IEEE 802.12‐ LAN de acceso de prioridad bajo demanda. 12 NORMA CARACTERISTICAS ESTANDARES UIT Se fusiono la CCITT y el CCIR y se formo lo que hoy se conoce como UIT‐T. Su tarea consiste en promover las recomendaciones técnicas sobre aspectos telefónicos, telegráficos e interfaces de comunicación de datos. Sus recomendaciones se agrupan en series de acuerdo a la categoría. Serie C‐ Estadísticas generales de telecomunicación Serie E‐ Introducción a la operación de una red, servicio telefónico Serie G‐ Sistemas y medios de transmisión, sistemas digitales y redes Serie I‐ Red digital de servicios integrados Serie K‐ Protección frente a interferencias. Serie L‐ Construcción, instalación y protección de cables en planta externa. Serie Q‐ Señalización y conmutación Serie T‐ Características de los terminales y protocolos de alto nivel telemático. Serie X‐ Redes de datos y comunicación de sistemas abiertos. ISO Promueve el desarrollo de estándares mundiales para facilitar el intercambio internacional de bienes y servicios. Emite normas en una gama muy amplia que cubre desde aquellos referentes a tornillos y tuercas hasta los recubrimientos de postes telefónicos. Los temas comunes a normalizar son • Aplicaciones de tecnologías de la información • Seguridad • Construcciones y arquitecturas Ethernet Definido por la IEEE, la norma CSMA/CD se plantea después del estándar original Ethernet. Define las reglas parta configurar una red Ethernet y como deben actuar los elementos que la conforman. 10 base 2 ‐ Coaxial Delgado, 10 Mbps 10 base 5 – Coaxial Grueso, 10 Mbps 10 base T – UTP Cat 5, 10 Mbps 10 base FL‐ Fibra óptica, 10 Mbps Fast Ethernet‐ Fibra óptica 62.5/125 y UTP, 100 Mbps Gigabit Ethernet – UTP cat 5, 5e y 6, F.O 62.5/125 y 50/125, 1000 Mpbs. 10 Gigabit Ethernet – UTP cat. 5 10 000Mbps. 13 NORMA CARACTERISTICAS ESTANDARES IETF Regula y normaliza los protocolos y procedimientos en Internet Existen diversas organizaciones que se ocupan de la coordinación de Internet y de las tareas de desarrollo dentro de la misma: - NIC: Recibe y distribuye los protocolos que usa la red - NOC: Administra los enlaces de TELECOM y los ordenadores que actúan como sistemas como sistemas de conmutación nodal y forman el núcleo de la red. - IAB: Coordina las actividades que tiene que ver con la evolución y desarrollo de los protocolos utilizados en la arquitectura TCP/IP. Supervisa dos grande grupos de trabajo: 1) IETF: Estudia aspectos técnicos para la adopción de estándares y problemas a coto plazo. 2) IRTF: Realiza tareas de investigación a largo plazo. ‐ IANA: responsable de la asignación de nombres y direcciones de red y de la publicación de RFC’s. a) Otros Organismos Normalizadores Algunos organismos europeos de gran importancia en el sector de normalización de telecomunicaciones son: 1) CEPT (Conferencia de Administraciones Europeas de Correos y Telecomunicaciones)‐ Su objetivo es llegar a acuerdos entre los operadores públicos para facilitar la interconexión de sus redes. 14 2) ECMA (Asociación Europea de Fabricantes de Ordenadores) – Su objetivo es fomentar y promulgar normas sobre equipos terminales de datos y telecomunicaciones. 3) ETSIT (Instituto Europeo de Estándares de telecomunicaciones) – Su objetivo es parametrizar normas internacionales ya existentes para el contexto europeo. 4) CEN/CENELEC (Comité Europeo de Normalización) – Prepara nuevas normas en temas no regulados y promueve la implantación de normas. b) Normalización en la FCA No obstante que la FCA maneja la mayor parte de los estándares antes mencionados en los equipos y diseño de su red, actualmente no existe un marco de referencia que normalice el uso de los recursos de cómputo (hardware, software, datos, almacenamiento, etc.) Para este año, se ha pensado utilizar como referencia algunos controles que establece la norma ISO 17799, además de los que se definan en cada área de CIFCA, esto permitirá el desarrollo e implementación de las mejores prácticas para la administración de la seguridad de la información. La norma ISO 17799 define: Políticas de Seguridad Organización de la Seguridad Clasificación y Control de Activos Aspectos Humanos de la Seguridad Seguridad Física y Ambiental Gestión de Comunicaciones y Procesos Control de Accesos Desarrollo y Mantenimiento de Sistemas Plan de Continuidad Cumplimiento Estos puntos buscarán ser desarrollados próximamente conforme se vayan implantando las normas correspondientes. En cuanto a normas establecidas sobre el uso de la red en CIFCA, tenemos las siguientes: 1.‐ Cualquier servicio de la red de la FCA y red UNAM no puede ser usado para transferir información cuyo contenido sea ilegal, peligroso, invasor del derecho de privacidad, o cualquier otra forma ofensiva a terceros o violador de los derechos de autor, marcas o patentes. 2.‐ Esta prohibido el envío a través de la red de la FCA mensajes no solicitados, SPAM. Virus, o archivos que dañen equipo de cómputo de terceros. 3.‐ La red de la FCA no tiene ninguna responsabilidad por el contenido de los daños ni por el tráfico que en ella circule, la responsabilidad cae directamente sobre el usuario que los genere o solicite. 15 4.‐ Las conexiones de red serán administradas por el centro de informática y el usuario NO podrá cambiar o modificar la configuración establecida (dirección IP) 5.‐ Las cuentas de acceso a servidores locales y de correo electrónico son personales e intransferibles por lo que únicamente pueden ser usadas por los propietarios de las mismas, siendo el poseedor de la clave el responsable de la confidencialidad de la contraseña. 6.‐ La información es privada y el usuario será el responsable de hacer los respaldos de la misma. 7.‐ Cuado se detecte el uso indebido de los servicios de la red de la FCA, se cancelaran las claves de usuarios y se desconectara de la red el equipo involucrado temporal o permanentemente. La normalización es por tanto, un punto clave de nuestro proyecto ya que todo lo que realicemos tiene que estar apegado a algún estándar para que nuestras propuestas tengan la calidad que se requiere. 1.4.‐ ETHERNETUn tema importante y del cual se debe tener una adecuado conocimiento es el funcionamiento de la redes LAN Ethernet por ser el diseño en el que esta basado la red de la FCA. El término Ethernet hace referencia a la familia de redes LAN manejadas bajo el estándar IEEE 802.3 y basando su operación en el protocolo de acceso al medio CSMA/CD ‐ CS Carrier Sense ‐MA Multiple Access ‐CD Collision Detection. El mercado la ha posicionado a Ethernet como la principal tecnología de Redes de Área Local, siendo usada por aproximadamente el 85% de las redes LAN en el mundo, debido a las características de su protocolo: • Fácil de entender, implementar, manejar y mantener • Bajo costo en la implementación de la red • Proporciona flexibilidad topológica para la instalación de al red. a) Elementos de una Red Ethernet Las LANs Ethernet constan de nodos de red y medios de interconexión. Los nodos de la red pueden ser principalmente de dos tipos: • Data terminal equipment (DTE). Es los equipos terminales de datos se generan y procesan las tareas e información del usuario. Los DTE son normalmente equipos como PCs, workstatations, servidores de archivos, servidores de impresión, etc. • Data communication equipment (DCE). Estos son Equipos de comunicación de Datos, y los cuales son utilizados para conectar, establecer, mantener y terminar una conexión, además de realizar cualquier tipo de conversión de señales, codificación y demás procesos requeridos por el DTE. Entre los equipos DTE están los repetidores, switches, routers, modems, etc. 16 Figura 4 - Principales Elementos de una Comunicación Tabla 5 - Objetivos de Ethernet Simplicidad Las características que puedan complicar el diseño de la red sin hacer una contribución substancial para alcanzar otros objetivos se han excluido. Bajo Costo Las mejoras tecnológicas van a continuar reduciendo el costo global de los dispositivos de conexión. Compatibilidad Todas las implementaciones de Ethernet deberán ser capaces de intercambiar datos a nivel de capa de enlace de datos. Para eliminar la posibilidad de variaciones incompatibles de Ethernet, la especificación evita características opcionales. Direccionamiento flexible El mecanismo de direccionamiento debe proveer la capacidad de dirigir datos a un único dispositivo, a un grupo de dispositivos, o alternativamente, difundir (broadcast) el mensaje a todos los dispositivos conectados a la red. Equidad Todos los dispositivos conectados deben tener el mismo acceso a la red. Progreso - Alta velocidad - La red debe operar eficientemente a una tasa de datos de 10 Mb/s. Bajo retardo En cualquier nivel de tráfico de la red, debe presentarse el mínimo tiempo de retardo posible en la transferencia de datos. Estabilidad La red debe ser estable bajo todas las condiciones de carga. Los mensajes entregados deben mantener un porcentaje constante de la totalidad del tráfico de la red. Mantenimiento El diseño de Ethernet debe simplificar el mantenimiento de la red, operaciones y planeamiento. Arquitectura en capas El diseño Ethernet debe ser especificado en término de capas de forma que se separaren las operaciones lógicas de los protocolos de capa de enlace de las especificaciones de comunicaciones físicas del canal de comunicación. b) Tipos de Ethernet Actualmente Ethernet tiene definidas tres velocidades de datos que pueden operar sobre fibra óptica y cables de par trenzado: DTE H DCE I Procesos de Usuario ~ 1- Canal de Transmisión - Medio de Transmisión DCE ~ H DTE I Procesos de Usuario 17 • Ethernet 10 Mbps • Fast Ethernet 100 Mbps • Gigabit Ethernet 1000 Mbps • 10 Gigabit Ethernet 10000Mbps Las características de las tecnologías Ethernet ya establecidas y estandarizadas se encuentran resumidas en la Tabla 6: 18 Tabla 6 – Cuadro Resumen de Tecnología Ethernet RED INTERFACE ESTÁNDAR MAC TOPOLOGÍA ANCHO DE CABLEADO DISTANCIA CODIFICACIÓN APLICACIÓN COSTO VENTAJAS DESVENTAJAS BANDA ETHERNET 10base2 802,3 CSMA/CD BUS 10 Mbps Coaxial Delgado 185 mts. Manchester Datos Bajo Surgida en los años 70's 10base5 802,3 CSMA/CD BUS 10 Mbps Coaxial Grueso 500 mts. Manchester Datos Bajo 10baseT 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 10 Mbps UTP 100 mts. Manchester Datos Bajo 10baseFL 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 10 Mbps F.O. multimodo 62.5/125 2 km. Manchester Datos Bajo FAST ETHERNET 100baseT4 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 100 Mbps UTP (Cat.3,4,5) 100 mts. NRZI Datos/Video Bajo Surgida en los años 80's 100baseTX 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 100 Mbps UTP (Cat. 5e,6) 100 mts. NRZI Datos/Video Bajo 100baseFX 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 100 Mbps F.O. 62.5/125 2 km. NRZI Datos/Video Bajo 1000baseT 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 1000 Mbps UTP (Cat. 5,5e,6) 100 mts. 8B/10 Datos/Video Depende de las necesidades GIGABIT ETHERNET 1000baseCX 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 1000 Mbps UTP UTP>25mts 8B/10 Datos/Video Closets Depende de las necesidades Surgida en los años 90's 1000baseLX 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 1000 Mbps F.O. 62.5/50 Monomodo, FO. Multimodo FO.Monomodo-3 km FO.Multimodo>550 mts. 8B/10 Datos/Video Backbone Depende de las necesidades 1000baseSX 802,3 CSMA/CD ESTRELLA 1000 Mbps F.O. 62.5/50 Multimodo FO.Multimodo 50--500 mts. FO.Multimodo 62.5>300 mts. 8B/10 Datos/Video Backbone Depende de las necesidades 10GBase-SR 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 10000 Mbps F.O. 62.5/50 Multimodo FO.Multimodo 62.5>300 mts. 64B/66B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes LAN Depende de las necesidades, pero en general es bajo. 10GBase-CX4 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 10000 Mbps InfiniBand CX4 15 mts. 8B/10B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes Depende de las necesidades, pero en general es bajo. 10GBase-LX4 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 10000 Mbps F.O Monomodo F.O Multimodo FO.Monomodo-10 km FO.Multimodo-300mts. 8B/10B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes LAN Depende de las necesidades, pero en general es bajo. 10GBase-LR 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 10000 Mbps F.O. Monomodo F.O. Monomodo-10Km 64B/66B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes Depende de las necesidades, pero en general es bajo. 10GBase-ER 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 10000 Mbps F.O. Monomodo F.O. Monomodo-80Km 64/66B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes LAN Depende de las necesidades, pero en general es bajo. 10GBase-SW 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 10000Mbps F.O. 62.5/50 Multimodo FO.Multimodo 2 >300 mts 64/66B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes LAN Depende de las necesidades, pero en general es bajo. 10GBase-LW 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 1000 0Mbps F.O. Monomodo F.O. Monomodo 2 <10Km 64/66B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes LAN Depende de las necesidades, pero en general es bajo. 10GBase-EW 802.3ae CSMA/CD ESTRELLA 10000 Mbps F.O. Monomodo F.O. Monomodo 2 <40Km 64/66B Datos ( recuperación de errores, respaldos remotos)/Video/Voz Backbone en LAN y MAN/ Extiende redes LAN Depende de las necesidades, pero en general es bajo. * Es posible usarlo para distancias largas * Tiene inmunidad al ruido. * Es muy simple ya que no utiliza dispositivos adicionales, como concentradores ni transeptores. * Mantiene compatibilidad completa con la base instalada de nodos Ethernet. * Soporta nuevos modos de operación full duplex para conexiones conmutador-conmutador y conmutador-estación. * Soporta modos de operación half duplex para conexiones compartidas que usan repetidores y los métodos de acceso CSMA/CD. * Se pueden desperdiciar recursos si no se planea adecuadamente el uso y manejo de la capacidad de la Red. * Los datos pueden moverse entre Ethernet y Fast Ethernet sin traducción protocolar. * Utiliza las mismas aplicaciones y los mismos drivers usados por Ethernet tradicional. * Fácil detección de fallos. * Proporciona el sistema más sencillo de migración de 10BASE-T a 100 Mbps * Fast Ethernet puede ser más rapido que las necesidades de las worstation individuales y más lento que las necesidades de la red entera. * La tecnología más allá de 100 Mbps puede requerir una inversión mayor. * Si el cableado existente no se encuentra dentro de los estandares, puede haber un costos sustancial en el recableado. * Es inflexible, difícil de realizar cambios una vez montada. * Intolerancia a fallos. * Dificultan para encontrar fallos * Aislamiento de fallos * Fácil localización de averias. * Alta movilidad en la red. * Aprovechamiento de los recursos para conectar además de datos otros servicios como voz, video, etc. * Sensibilidad a interferencias externas. * En el caso de 10 Base T la distancia reducida entre el nodo y el concentrador se vuelve un inconveniente. 10 Gigabit Ethernet Sugerida en el 2006 * Mantiene compatibilidad completa con la base instalada de nodos Ethernet. * Soporta grandes anchos de banda. * No es una tecnología solamente para redes LAN, sino también abarca redes MAN. * Puede unir dos redes LAN corporativas o, en el mejor de los casos, construir su propio sistema MAN sin reemplazar la tecnología Ethernet ya existente * Se desarrollará para sistemas MAN y WAN a distancias cortas y no para conexiones trasatlánticas. * Debido a las restricciones de longitud, no se puede cruzar toda la fibra instalada para 10 Gigabit Ethernet. ETHERNET 19 1.5 VoIP Voz sobre Protocolo de Internet o Telefonía IP, es un grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP (Internet Protocol). Esto significa que se envía la señal de voz en forma digital en paquetes en lugar de enviarla en forma de circuitos como una compañía telefónica convencional. El tráfico de Voz sobre IP puede circular por cualquier red IP, incluyendo aquellas conectadas a Internet, como por ejemplo redes de área local (LAN). Estándar VoIP (H323): Definido en 1996 por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) proporciona a los diversos fabricantes una serie de normas con el fin de que puedan evolucionar en conjunto. El estándar define tres elementos fundamentales en la estructura VoIP: • Terminales: Son los sustitutos de los actuales teléfonos. Se pueden implementar tanto en software como en hardware. • Gatekeepers: Son el centro de toda la organización VoIP, y serían el sustituto para las actuales centrales. Normalmente implementadas en software, en caso de existir, todas las comunicaciones pasarían por él. • Gateways: Se trata del enlace con la red telefónica tradicional, actuando de forma transparente para el usuario. Otros estándares VoIP son: SIP‐ Protocolo definido por la IETF Megaco (También conocido como H.248) y MGCP ‐ Protocolos de control Skinny Client Control Protocol ‐ Protocolo propiedad de Cisco MiNet ‐ Protocolo propiedad de Mitel CorNet‐IP ‐ Protocolo propiedad de Siemens IAX ‐ Protocolo original para la comunicación entre Pbs. Asterisk(obsoleto) Skype ‐ Protocolo propietario peer‐to‐peer utilizado en la aplicación Skype IAX2 ‐ Protocolo para la comunicación entre PBXs Asterisk en reemplazo de IAX Jingle ‐ Protocolo abierto utilizado en tecnología Jabber a) Ventajas VoIP * Evita los cargos altos de telefonía (principalmente de larga distancia). Algunos ahorros en el costo son debidos a utilizar una misma red para llevar voz y datos, especialmente cuando los usuarios tienen sin utilizar toda la capacidad de una red ya existente en la cual pueden usar para VoIP sin un costo adicional. * Las llamadas telefónicas locales pueden ser automáticamente enrutadas al teléfono VoIP, sin importar en donde se este conectado a la red. 20 * Proporciona mayor productividad y eficiencia de los empleados porque optimizan sus tiempos y están disponibles la mayor parte del tiempo agilizando la toma de decisiones. * Optimización de costos al tener en un solo cable voz, datos y video. No obstante, en la practica la adopción de telefonía IP supone gastos añadidos, los cuales serán mayores a lo ahorros prometidos sino se realiza una adecuada planeación. Es necesario evaluar si la infraestructura actual soportará los nuevos servicios analizando desde el cableado, hasta sus sistemas de comunicaciones. La planeación incluye 3 aspectos fundamentales Si no se lleva a cabo una planeación adecuada en estos niveles se tendrán costos ocultos. Una decisión clave es la arquitectura de la solución la cual puede ser centralizada, distribuida o manejada por Outsourcing u Open Source esto dependiendo del tipo de empresa y las necesidades que se tengan y buscando siempre conseguir ventajas y bondades de la tecnología IP. 1 2 3 E._ dO la tacnologlo """'"" <lo d_ 1 ....,.,.. .....-. .... 0np0c10-_ .. _...,.... IP _, ___ do Pf<iOCW __ y • • --- . .., - SSIITTUUAACCIIÓÓNN AACCTTUUAALL Capítulo 2 ‐ Infraestructura ‐ Backbone ‐ Subsistema de Voz ‐ Cableado Estructurado ‐ Equipo Activo ‐ Red Inalámbrica Universitaria (RIU) ‐ Servicios de la FCA que requieren el uso de la Red. ‐ Nuevo Edificio de CIFCA ‐ Seguridad y Monitoreo de la Red ‐ DEC ‐ Juriquilla ‐ Problemática Actual 21 CAPITULO 2 – SITUACIÓN ACTUAL Una red permite que dos o más máquinas se comuniquen entre sí. La FCA, es un ejemplo claro de red LAN. Las principales características de una red LAN son: - Entornos de pocos kilómetros como máximo - Uso de un medio de comunicación privado - Velocidad de transmisión entre los 0,2, 100 Mbps y 1000 Gbps - Gran variedad y número de dispositivos conectados - Interconexión con otras redes Actualmente la red de la FCA se encuentra en buenas condiciones en términos generales, no obstante, la madurez tecnológica alcanzada debe, a partir de ahora, dar un salto más y adelantarse a las necesidades que se perfilan. La red actual de la FCA busca: • Asegurar la compatibilidad de productos diseñados y fabricados por distintas empresas • Permitir la comunicación de nodos de bajo costo y ser ella misma un elemento de bajo costo. • Estar estructurada en niveles, para que los cambios solo afecten al nivel modificado. 2.1 INFRAESTRUCTURA La red contempla una topología de estrella, cuya estructura esta dividida en tres niveles jerárquicos: Backbone, Distribución y Acceso, basando su diseño en un modelo de Backbone Colapsado, formando su núcleo por equipo de Capa 3, y los niveles de distribución y acceso esencialmente con equipos de Capa 2. Figura 5 - Infraestructura Actual de Red ( BACKBONE COLAPSADO ) Acceso Capa 2 Acceso Capa 2 A,~ Capa 2 22 Tabla 7 - Infraestructura Actual 1er Nivel Se encuentran los nodos del backbone y los enlaces de fibra que dan la salida a la red UNAM. 2do Nivel Se encuentran los nodos de distribución, los cuales albergan equipos en su mayoría Switch 3COM 4400 y algunos Hub 3COM de diferentes modelos, que trabajan en las Capa 1 y 2 del modelo OSI.3er Nivel Se encuentran los nodos de acceso los cuales se enlazan a los nodos de distribución para hacer uso de los recursos de la red de la FCA. La red actual de la FCA cuenta con las siguientes características: TECNOLOGIA TOPOLOGIA TIPO DE CABLE VELOCIDAD Fast Ethernet Estrella UTP, Fibra 10/100 a) Backbone El backbone se encuentra ubicado en el edificio “F” y esta conformado por enlaces de fibra óptica multimodo y proporciona enlaces directos a los siguientes edificios: • Auditorio “Carlos Pérez del Toro” • Fomento Editorial • Audiovisuales • Edificio Principal • Edificio E • Segundo Piso edificio F (SUA) • Biblioteca • Edificio de Investigación Figura 6 - Foto del Backbone de la FCA Del mismo modo, llevamos a cabo un recorrido por zonas seleccionadas de los cuartos de telecomunicaciones. Las principales características del backbone que obtuvimos de nuestro trabajo de campo son: 23 Tabla 8 - Características del Backbone Transmite Ubicación del enlace que transmite: Recibe Ubicación del enlace que recibe: Medio Interface F.O. Instaladas F.O. Utilizadas F.O. Disponibles Función de las F.O. Distancia Aproximada Topología Ancho de banda Estándar Velocidad Aplicación DGSCA Juriquilla E3 34.368 Mbps Voz, video y datos 100BaseFX 100 Mbps DatosDatos 120 m Estrella 160 Mhz Backbone Edificio de Investigación Planta Baja Edificio de Posgrado PB Posgrado F.O 65.5/125 100 Base FX 6 4 2 Estrella 160 Mhz 100BaseFX 100 Mbps2 4 Datos 410 m 100BaseFX 100 Mbps Datos Edificio F Segundo Piso Edificio de Investigación PB Edificio de Investigación F.O 65.5/125 100 Base FX 6 Datos 90 m Estrella 160 Mhz100 Base FX 8 4 4Segundo Piso Biblioteca F.O 65.5/125 160 Mhz 100BaseFX 100 Mbps Datos4 Datos 60 m Estrella Datos Edificio Pricipal Primer Piso Edificio Principal segundo piso 2do Piso Dirección F.O 65.5/125 100 Base FX 8 2 100 Base FX 100 Base FX 100 Base FX 100 Base FX 100 Base FX 100 Base FX 100 Base FX 100 Base FX 2 - Datos 2 - Video 2- Enlace de Posgrado Datos Datos Datos 4 8 4 11 Forma 1. Revisión del Backbone de Datos 2,048 Mbps2 E1DGSCA DEC Datos-Video 160 Mhz 100BaseFX 100 Mbps Datos100 Base FX 12 90 m Estrella4 8 2-Datos 2-VozPlanta Baja Auditorio Posgrado F.O 65.5/125 6 Datos 40 m Estrella 60 m Estrella 160Mhz2 10 1-Datos 1-Voz Datos Datos 100BaseFX 100Mbps Video y Datos 100BaseFX 100 Mbps 100BaseFX 300 m Estrella Edificio F Planta Baja Edificio E Edificio E 2do. Piso F.O 65.5/125 4 12 Datos F.O 65.5/125 100 Base FX 6 16 F.O 65.5/125 12 Edificio Pricipal Primer Piso Edificio Principal planta baja PB Edificio Principal 8 180 m Estrella 160 Mhz6 2 Datos Estrella 160 Mhz 100BaseFX 100BaseFX 160 Mhz 160 Mhz 2 4 Datos 40 m 12 220 m Estrella 160 Mhz1 Datos Edificio F Edificio F Planta Baja Edificio Audiovisuales 1er Piso Edificio Audiovisuales Edificio F Planta Baja Coordinaciones 1er Piso Edificio Principal Edificio F 160 Mhz 6 80 m 100 m Estrella 4 2 Datos Backbone Datos 100 Mbps Datos 100 Mbps Datos y Video 100 Mbps Datos 100 Mbps 100BaseFX160 Mhz 100 Mbps 100 Mbps 100BaseFX Edificio F Edificio F Planta Baja Auditorio Pérez del ToroEdificio F Edificio F Planta Baja Fomento Editorial 100BaseFX12 100 Mbps 100 Mbps10 m Estrella Estrella 160 Mhz 160 Mhz Estrella Primer Piso Edificio Principal planta baja PB Edificio Principal F.O 65.5/125 F.O 65.5/125 F.O 65.5/125 F.O 65.5/125 Primer Piso Video Aula PB Edificio Audiovisuales PB Edificio F F.O 65.5/125 100BaseFX 100BaseFXF.O 65.5/125 8 300 m6 2 2 Edificio F Edificio F Edificio F Segundo Piso 2do Piso (SUA) F.O 65.5/125 100 Base FX 6 2 Edificio Pricipal 6 Edificio F Edificio de Investigación Edificio F Edificio F Planta Baja Edificio Audiovisuales DGSCA OBSERVACIONES 24 Del cuadro anterior se desprende el siguiente diagrama de red: Figura 7 - Diagrama de Distancias del Backbone Para comprender mejor la estructura del la red de fibra de la FCA se muestra a continuación un diagrama general de la Red, así como una breve explicación del mismo. Figura 8 - Diagrama de Red de la FCA DEC 3E1 410m DIAGRAMA DE RED (Distancias del Backbone) Segundo Piso (SUA) Edificio E Biblioteca Posgrado Auditorio de Posgrado ,--------J . _. ti ... ... ... ... L -"" ... ._ .. --- ti ti ... ..o _. ._- "" ._-... --U ... --'''.0 --U HO ---... " • .0 C-. ___ ,o ..... , .. 25 Como se observa se reciben de la Dirección General de Servicio de Computo Académico (DGSCA) 14 F.O., 8 de las cuales llegan al Núcleo de la Red, ubicado en el edificio F de la FCA, permitiendo con estos enlaces la conexión al Backbone de la red UNAM. Por su parte, la División de Investigación de la FCA se encuentra conectada por medio de 6 F.O. que son recibidas de DGSCA. La división de Investigación cuenta con conexiones secundarías para el Edificio y Auditorio de la División de Posgrado, destacando que estos edificios no se encuentran conectados al núcleo de la red de la FCA. Figura 9 - Distribuidor Óptico DGSCA La conexión con los edificios se hace a través de un switch 4400 con interfaces 10/100 en conexiones en cascada, a nivel IP la FCA dispone de una red clase B que se distribuye en los diferentes edificios de la siguiente forma: Tabla 9 - Segmentos de Red de la FCA Redes CU 132.248.18.1----------------- 132.248.164.1---------------- 132.248.128.1---------------- 132.248.18.254 132.248.164.254 132.248.128.254 DEC 132.248.158.1---------------- 132.248.158.254 b) Subsistema de Voz Las centrales telefónicas de la FCA vienen desde el backbone de la Red Integral de Telecomunicaciones de la UNAM en Ciudad Universitaria a Tecnología ATM. La UNAM unificó sus redes de voz, datos y video en la Red Integral de Telecomunicaciones, al incorporar la Tecnología ATM (Asynchronous Transfer Mode) Con esta mejora, la Red Integral de Telecomunicaciones de la UNAM da servicio DISTRIDUIDOR OPTICO DGSCA OQQQQQQgggQQ OQQQQQQgggQQ OQQQOOOQggQQ OQQQ · .~ggQQ OQQQQQQQgQQQ OQQQQQQQgQQQ A GOSTO 2Cffi 26 actualmente a 15,000 computadoras, 12,448 líneas telefónicas, 23 salas de videoconferencia en la UNAM y cinco enlaces internacionales, constituyéndose así como la infraestructura de telecomunicaciones para uso educativo más grande de Latinoamérica. Figura 10 - Foto de Cuarto de Telecom de la FCA c) Cableado Estructurado Un sistema de cableado bien diseñado debe tener dos cualidades: seguridad y flexibilidad. A estos parámetros se le pueden añadir otros menos exigentes desde el punto de vista del diseño de la red, como son el coste económico, la facilidad de instalación, entre otros. La red de la FCA esta diseñada tomando como base el concepto de cableado estructurado (estándar ANSI/EIA/TIA 568). El propósito de esta norma es permitir la planeación e instalación de cableado de edificios con independencia de los productos de telecomunicaciones que serán instalados con posterioridad. Los elementos del cableado estructurado son: • Cableado Horizontal • Cuartos de Telecomunicaciones • Cableado de Backbone • Área de trabajo • Salas de cómputo • Puntos de administración • Infraestructura de entrada La implementación de esta norma en la Facultad tiene 5 objetivos principales: a) Busca disminuir problemas de capa física, b) Intenta estar apegado a una norma especifica en el diseño de la estructura c) Flexibilidad, ya que se busca que la red soporte una amplia gama de productos de telecomunicaciones sin que tenga que ser modificada en su totalidad. 27 d) Confiabilidad al estar diseñado con una topología de estrella, la que en caso de un daño
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