Metodologia de Diseño de Redes y Planificacion

Metodología de Diseño de Redes y Planificación

Universidad Univ ersidad Nacional de Asunción

Facultad de Ingeniería

Sistemas de Comunicación Comunicaci ón 1

Ingeniería Ingenierí a Electrónica Electrónic a


INDICE GENERAL PORTADA INDICE GENERAL I) INTRODUCCION 1.1

Objetivos

II) Marco Teórico 2.1

Identificación de requisitos y objetivos Fases de Diseño Requisitos Técnicos Orientación al Negocio Coste Beneficio

2.2

Panorama de los servicios de comunicaciones comunicaciones en Paraguay

2.2.1

Licencias y Operadoras

2.2.2

Telefonía Fija

2.2.3

Comunicaciones Móviles

2.2.4

Acceso a Internet

2.3

Diseño Lógico Gestión de Direcciones y Nombres Encaminamiento

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INDICE GENERAL PORTADA INDICE GENERAL I) INTRODUCCION 1.1

Objetivos

II) Marco Teórico 2.1

Identificación de requisitos y objetivos Fases de Diseño Requisitos Técnicos Orientación al Negocio Coste Beneficio

2.2

Panorama de los servicios de comunicaciones comunicaciones en Paraguay

2.2.1

Licencias y Operadoras

2.2.2

Telefonía Fija

2.2.3

Comunicaciones Móviles

2.2.4

Acceso a Internet

2.3

Diseño Lógico Gestión de Direcciones y Nombres Encaminamiento

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Topologías VLANs Seguridad

2.4

Diseño Físico

2.4.1

Cableado

2.4.2

Interfaces IEEE 802.3

2.4.3

WIFI

2.4.4

PLC

2.4.5

Dispositivos de Comunicaciones Comunicaciones

III) CONCLUSION

REFERENCIAS

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CAPITULO I. INTRODUCCION

Las telecomunicaciones se están convirtiendo en un factor decisivo para el desarrollo económico y social. El proceso de digitalización ha impulsado la convergencia de redes y servicios. Las tecnologías de banda ancha y telecomunicaciones son herramientas para cambiar actitudes sociales, comportamientos y la forma de realizar las actividades cotidianas. Esta transformación incluye a todos los ámbitos de la sociedad y requiere una visión armónica y realista para diseñar y planificar las redes adecuadas a fin de propiciar la productividad y el crecimiento económico. Será necesario entonces conocer los factores que conllevan una buena planificación y un buen diseño de redes, en función de las necesidades, y con proyecciones para beneficios de la población y del desarrollo de nuevos servicios y nuevas aplicaciones.

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1.1

Objetivos 1.1.1

Objetivo General

Presentar conceptos básicos del Diseño y Planificación de Redes de Telecomunicaciones

1.1.2 

Objetivos Específicos Identificar los requisitos y objetivos de un buen diseño de

red. 

Exponer el panorama de los servicios (actuales) de

comunicaciones en Paraguay. 

Explicar la capa de Diseño Lógico.



Explicar la capa de Diseño Físico.

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Universidad Nacional de Asunción


Sistemas de Comunicación 1

Ingeniería Electrónica


CAPITULO II. Marco Teórico

2.1

Identificación de requisitos y objetivos

DISEÑO DE REDES EL CONTEXTO DE LAS REDES DE COMPUTADORES • Las redes de computadores han pasado a ser, efectivamente, el sistema “Nervioso” de las organizaciones • Cada vez se reconoce en mayor grado la necesidad de una infraestructura de comunicaciones • La misma que debe ser fiable, escalable y flexible

EL CONTEXTO DE LAS REDES DE COMPUTADORES • No basta con tener una red, ésta además debe ser un elemento que facilite el trabajo y permita incrementar la productividad, en lugar de reducirla • Los contraejemplos abundan

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DISEÑO DE REDES • La mayoría de las veces las redes no son adecuadamente diseñadas • Se carece de un estudio que permita prever el crecimiento que esta podría tener a futuro • Se desconoce o no se considera potenciales servicios a futuro • Se suele resolver problemas del día a día sin una previsión a futuro • No se toma en cuenta opciones de escalabilidad y crecimiento • Si se necesita proveer servicio a más usuarios, se salva la situación de cualquier manera, sin una planificación adecuada • Como resultado, las redes crecen sin ningún control y de hecho, finalmente, se pierde el control sobre la misma

METODOLOGIAS DE DISEÑO DE REDES • Debido al carácter álgido de una infraestructura de comunicaciones fiable y robusta, es imprescindible que la implementación de una red de comunicaciones se realice de una manera planificada y siste mática. • Se hace evidente que se requiere de una metodología para la implementación de una red. • No existe una metodología formalmente reconocida o normalizada como es el caso del campo del desarrollo de software. • Existen diversas propuestas, que en forma general coinciden con las pautas básicas que se siguen para resolver un problema.

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METODOLOGIA DE CISCO • Cisco, el mayor fabricante de equipos de red, describe las múltiples fases por las una red atraviesa utilizando el llamado ciclo de vida de redes PDIOO (Planificación –Diseño-Implementación –Operación –Optimización)

CICLO DE VIDA DE REDES PDIOO FASES DEL CICLO PDIOO • Fase de planificación – los requerimientos detallados de red son identificados y la red existente es revisada • Fase de diseño – la red es diseñada de acuerdo a los requerimientos iniciales y datos adicionales recogidos durante el análisis de la red existente. El diseño es refinado con el cliente • Fase de implementación – la red es construida de acuerdo al diseño aprobado • Fase de operación – la red es puesta en operación y es monitoreada. Esta fase es la prueba máxima del diseño • Fase de optimización – durante esta fase, los errores son detectados y corregidos, sea antes que los problemas surjan o, si no se encuentran problemas, después de que ocurra una falla. Si existen demasiados problemas, puede ser necesario rediseñar la red. • Fase de retiro – aunque no es una parte del acrónimo PDIOO, esta fase es necesaria cuando la red o parte de ella se desfasa o no es más requerida.

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DISEÑO DE REDES • Las tareas de diseño de redes son una parte integral del ciclo de vida de una red e influencian todas las fases.

DETERMINACION DE REQUERIMIENTOS • Es parte de la fase de planificación del PDIOO. • Se debe considerar requerimientos de diversos tipos, tales como aquellos relacionados con aspectos técnicos como de negocios • Cualquier factor que pueda restringir el diseño debe ser identificado • En caso que exista una red previa, estas restricciones pueden referirse a l o que ya existe y como la nueva red debe integrarse para garantizar una operación continua.

DETERMINACION DE REQUERIMIENTOS • Los requerimientos y restricciones técnicos pueden ser: – Aplicaciones que deben correr en la red – Conexiones de Internet requeridas – Restricciones de direccionamiento IP – Protocolos que la red debe soportar – Requerimientos de cableado – Requerimientos de redundancia – Uso de equipos y protocolos propietarios – Equipos existentes que deben ser soportados – Servicios de red requeridos, incluyendo QOS y redes inalámbricas 9






– Integración de seguridad en la red – Parámetros de escalabilidad, disponibilidad, adaptabilidad – Etc.

DETERMINACION DE REQUERIMIENTOS • Los requerimientos y restricciones de negocios pueden ser: – Presupuesto – Cronograma – Personal – Aspectos legales – Políticas – Etc. • Cada uno de estos requerimientos debe ponderarse por su importancia para poder tomar decisiones en caso de conflictos.

ANALISIS DE LA RED EXISTENTE • Una red existente, impone restricciones al diseño de red. • La red existente se analiza para ver que se puede mantener y que se debe descartar • En esta etapa se pueden utilizar herramientas tales como analizadores de protocolos y otras de auditoría de redes

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ANALISIS DE LA RED EXISTENTE • Desarrollar y documentar un mapa de la red actual (Visio, Whatsapp, LANSurveyor) • Identificar la arquitectura lógica de la red y evaluar sus características (dominios de colisión, topología, etc.) • Identificar el esquema de asignación de nombres y direccionamiento • Identificar el cableado (tipos, distancias) • Verificar las restricciones arquitectónicas y ambientales (rutas de cableado, línea de vista, aire acondicionado, ventilación, etc.) • Evaluar las instalaciones inalámbricas (Airopeek, Cisco ACU) • Analizar los parámetros de la red (disponibilidad, uso, ancho de banda por protocolos, retardos, tráfico, otros)

PREPARACION DEL DISEÑO PRELIMINAR • El diseño preliminar implica considerar todos los requerimientos y restricciones de diseño de red y determinar alternativas de solución viables. • La elección de la solución óptima se hace en consenso con el cliente • De ser necesario, se puede utilizar como criterio de selección la ponderación de los requerimientos hecha en el proceso de determinación de requerimientos

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2.2

Panorama de los servicios de comunicaciones en Paraguay

Evolución de los servicios en Paraguay, realizando un diagnóstico detallado de la situación de los principales servicios. La tabla 2.1 muestra la disponibilidad de servicios de telefonía en el 2009 en las poblaciones de Paraguay, clasificadas por tamaño de población y con base en las cifras de tamaño de las localidades del censo de 2002.

Tabla 2.1

Disponibilidad de servicios según tamaño de la población

Para llegar con servicios a las pequeñas poblaciones, Paraguay cuenta con algunas herramientas. El FSU (Fondo de Servicio Universal) es un fondo creado para subsidiar a los operadores de servicios públicos de telecomunicaciones en áreas que así lo justifiquen, ya sea porque no exista disponibilidad de servicios públicos de telecomunicaciones eficientes o imperen razones de interés público o social. El FSU es administrado por la CONATEL y recibe el 20% de la tasa de explotación. Los titulares de concesiones y licencias pagan por concepto de la tasa de explotación comercial de los

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servicios de telecomunicaciones un monto anual equivalente al uno por ciento (1%) de sus ingresos brutos.

La figura 2.2 muestra que las inversiones históricas en telecomunicaciones en Paraguay (públicas y privadas) han aumentado a partir de 2006. El promedio de los últimos tres años fue de US$ 166 millones. La mayor parte de las inversiones corresponde a la telefonía móvil.

Figura 2.2

Inversión en telecomunicaciones en Paraguay

Fuente: Banco Mundial

En la figura 2.3, se observa el crecimiento de la banda ancha fija y móvil en Latinoamérica. Dos datos resaltan con claridad: los accesos a bajas velocidades (incluyendo dial-up) están desapareciendo y la banda ancha móvil será la forma generalizada y mayoritaria de acceso a Internet, en especial para los sectores de bajos ingresos (este punto se explica con mayor detalle más

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adelante). Adicionalmente, se observa que si bien la penetración en la región es baja (12.4%), está creciendo con rapidez. Los datos de la banda ancha móvil deben analizarse con cuidado, porque en la mayoría de los casos solo reflejan usuarios con aparatos de tercera generación (3G) que disponen de capacidad para acceso a datos, pero no evalúan si realmente los suscriptores los utilizan para navegar.

Figura 2.3

Evolución de la banda ancha en Latinoamérica

El Plan Técnico Fundamental de Numeración Nacional (PNN) vigente, fue elaborado en el año 2002 y permite una administración eficiente, neutral y transparente por parte de la CONATEL. La numeración es un recurso común a todos los servicios telefónicos y complementarios. Si bien en el futuro con la migración a VoIP se utilizarán otras formas de identificación de los usuarios, todavía se requerirá continuar con su utilización por muchos años. El PNN establece que los números nacionales son de 9 dígitos (con algunas excepciones) y los servicios especiales son de 3 dígitos. Con la estructura

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actual del PNN, el primer objetivo, es disponer de suficientes números para el crecimiento de todos los servicios.

Plan Técnico Fundamental de Señalización Nacional. Actualmente, Paraguay utiliza para la señalización telefónica el sistema número 7 y una norma acordada entre los operadores. Los Códigos de Punto de Señalización (CPS) son administrados por la CONATEL. Ellatambién administra los 16 CPSI asignados a Paraguay por parte la UIT. Hoy están asignados 88 CPSN (34 a COPACO, 29 a AMX, 14 a TELECEL y 11 a Núcleo) y 9 CPSI. Ya existen algunas redes e interconexiones internacionales que utilizan señalización IP.

2.2.1 Licencias y Operadoras OTORGAMIENTO DE LICENCIA

El plazo máximo del otorgamiento de la

Licencia será de 5 (cinco) años, sujetos a renovación previa comunicación y aceptación con informe favorable de la CONATEL.

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Los titulares de concesiones y licencias pagan por concepto de la tasa de explotación comercial de los servicios de telecomunicaciones un monto anual equivalente al uno por ciento (1%) de sus ingresos brutos. La primera subasta de espectro que se realizará, es de la banda 1700/2100 MHz, de modo que existan al menos tres operadores diferentes en dicha banda. Para lograr este objetivo se pondrá un límite de espectro de modo que ningún licenciatario pueda adquirir más de 40MHz en esa banda. Se licitará una licencia de telefonía móvil, con la opción de solicitar licencias para otros servicios (datos, TV cable, etc.) si los ganadores así lo deciden. Esta banda ya se ha canalizado en bloques de 40 MHz (20 +20) y se ha asignado en 2010uno de estos bloques a COPACO. Esto deja disponibles solamente dos bloques (80 MHz). Se modificará la canalización de la banda en bloques de 20 MHz (10+10), lo que permitiría que existan un mínimo de dos y un máximo de 4 nuevos operadores, manteniendo la regla de que ninguno puede adquirir más 40 MHz en esta banda.

2.2.2 Telefonía Fija En 1947 se creó la Administración Nacional de Telecomunicaciones (ANTELCO), ente autárquico dependiente del Estado. Una de sus principales funciones era prestar en exclusividad servicios públicos de telefonía local y de larga distancia nacional e internacional. En 2001, la ANTELCO se convierte en la Compañía Paraguaya de Comunicaciones S.A. (COPACO). Actualmente, los

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servicios de telefonía básica son ofrecidos exclusivamente por la COPACO, de propiedad 100% estatal. La Ley Nº 642/95 de Telecomunicaciones clasifica los servicios básicos se clasifican en local, larga distancia nacional e internacional. Son servicios públicos que se prestan en régimen de concesión. El servicio básico es el servicio telefónico conmutado punto a punto mediante el uso de cable o radio fija, utilizada como sustituto o extensión de la red de cableado. La concesión es el acto jurídico mediante el cual el Estado cede a una persona física o jurídica la facultad de prestar un servicio público por un plazo determinado. La concesión se perfecciona mediante contrato escrito aprobado por el Congreso Nacional. De 2004 a 2009, el número de líneas fijas en servicio aumentó un 28%, pasando de 303 mil a 387 mil líneas con un crecimiento medio anual del 5.0%. Así, la teledensidad fija pasó de5.24 líneas por cada 100 habitantes en 2004 a 6.1 líneas por cada 100 habitantes en 2009. Asimismo, el servicio de telefonía llega hoy al 52% de las poblaciones de Paraguay, en donde residen el 92.1% de los habitantes. Respecto a la estructura de mercado, el servicio es brindado por la COPACO, en un monopolio de facto que incluye la telefonía local e internacional. Respecto a las tecnologías de acceso al servicio, a diciembre de 2009, menos del 15% de las líneas tiene acceso por medio de tecnología inalámbrica.

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Figura 2.2.2.1 Penetración y teledensidad de la telefonía fija Fuente: CONATEL y DGEEC (Paraguay)

En la figura 2.2.2.1, se observa que solamente el 20% de los hogares cuenta con servicio telefónico fijo.

Figura 2.2.2.2 Teledensidad fija, año 2008 Fuente: Banco mundial

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Si se compara la teledensidad fija con otros países de América, se confirma que Paraguay cuenta con uno de los menores indicadores de la región, en parte explicado por el PIB y el ingreso disponible.

La COPACO tiene 3.374 km de fibra óptica de larga distancia que llega a 104 municipios y una capacidad de salida internacional por satélite y fibra óptica submarina de 4,2Gbps.De hecho, la larga distancia nacional ya no existe. Estos datos indican que la situación de Paraguay se acerca a lo que se puede lograr en un mercado en competencia, sin utilizar algún mecanismo de subsidios. No es fácil superar la limitante principal para invertir en forma autofinanciada en infraestructura de telefonía fija, que son los ingresos disponibles de los hogares. El servicio básico de larga distancia internacional permite la comunicación telefónica de los usuarios del territorio paraguayo con los usuarios de otros países y en la actualidad la exclusividad de la COPACO se limita al servicio telefónico.

2.2.3 Comunicaciones Móviles La telefonía móvil inicia sus operaciones en Paraguay en 1992 con la empresa Telefónica Celular del Paraguay S. A (Telecel). Según el marco jurídico vigente, es un servicio de valor agregado y, por lo tanto, las licencias son otorgadas por la CONATEL, por cinco años, renovables a solicitud del interesado. El servicio se presta en régimen de libre competencia.

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De 2004 a 2009, el número de líneas móviles en servicio aumentó en un 221%, alcanzando5.595.971 líneas con un crecimiento medio anual promedio del 26.3%. El 86%corresponden a los abonados bajo la modalidad prepago. Así, la teledensidad móvil pasó de 30,2 líneas por cada 100 habitantes en 2004 a 88,5 líneas por cada 100 habitantes en diciembre de 2009. La cobertura alcanza actualmente el 83% de las localidades de Paraguay, en las que residen el 97.7% de los habitantes. La distribución actual de espectro es la siguiente:

En cuanto a las tecnologías de acceso al servicio móvil, el 100% utiliza la tecnología GSM.A finales de diciembre de 2010, tres operadores móviles ofrecían servicios de banda ancha móvil por medio de la tecnología 3G (HSPA).

Telecel pertenece mayoritariamente a Millicom International CellularS.A. (www.millicom.com).Ofrece tanto telefonía celular (desde 1992- banda 850 MHz) como servicio PCS (desde 1999. banda 1900 MHz). Tigo es la marca con que opera en el rubro de telefonía celular y banda ancha a nivel mundial y tiene

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presencia en 17 países de América Latina, África y Asia. Inició sus servicios en 2004 con la tecnología GSM/GPRS. En 2008, Tigo lanzó comercialmente el servicio de 3G con UMTS/HSDPA.

Núcleo S.A. está conformada 32.5% por ABC Comunicaciones (grupo paraguayo) y67.5% por Telecom Personal, grupo Telecom, conformado por W de Argentina Inversiones S.L. y TIM (Telecom Italia Mobile) del grupo Telecom Italia. Comercializa los servicios de telefonía móvil con la marca PERSONAL desde 1998. La banda correspondiente a este servicio fue adjudicada en octubre de 1997, mediante una licitación pública internacional. En su servicio móvil, utiliza las bandas de 850 y 1900 MHz y la tecnología D-AMPS y GSM/GPRS/EDGE/3.5G.

HOLA PARAGUAY S.A. obtuvo su licencia PCS en 1999.Pertenecía a la operadora japonesa KDDI, comercializando bajo la marca de VOX, con tecnología GSM en la banda de 1900.Fue adquirida en julio de 2010 por la COPACO.

AMX Paraguay es subsidiaria al 100% de América Móvil, S.A.B. de C.V., con operaciones en 18 países americanos, utilizando generalmente la marca CLARO. Cuenta con 201 millones de suscriptores. Opera en Paraguay desde 2005, año en que compró la empresa Hutchinson. Utiliza tecnología GSM en la banda de 1900 MHz.

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Figura 2.2.3.1 Teledensidad móvil, año 2008 Fuente: Banco Mundial

El desempeño de Paraguay en telefonía móvil es excelente, superior a Estados Unidos y Canadá. Para explicar esto, hay un estudio en donde se observa matemáticamente que la teledensidad móvil no está correlacionada con el PIB/cápita. Con un pequeño ingreso, la población de menores recursos puede tener acceso a la telefonía móvil. Dos mecanismos han permitido que esto suceda: la modalidad de prepago, mediante la cual el usuario solo gasta lo que dispone en ese momento (desde cantidades muy pequeñas), y el sistema .el que llama paga., que permite que los usuarios reciban llamadas aún sin tener saldo. Estos mecanismos reflejan una realidad económica más profunda. En los sistemas de telefonía móvil, la mayor parte de las inversiones está en las radio bases y sus costos y equipos asociados, que son infraestructuras compartidas. Esto hace que los costos directamente asociados al usuario móvil sean muy bajos y los costos asociados al minuto móvil sean más altos que los fijos. 22






Figura 2.2.3.2 Comparación de costos entre telefonía fija y móvil

Un usuario móvil que utiliza muy poco su teléfono, prácticamente no genera ningún costo al operador que le provee el servicio, mientras que un usuario fijo (alámbrico) que utiliza muy poco el servicio, genera costos de depreciación, sustitución y mantenimiento de su línea de abonado que son significativos. Por otro lado, los costos por minuto de una línea fija son reducidos, mientras que son mayores para las redes móviles. Para tráficos pequeños, es más económico ofrecer una línea móvil y para grandes volúmenes de tráfico, existirá un punto en que será más económico utilizar un cable. La estructura de costos de las redes móviles es diferente a las fijas, porque de lo contrario se puede pensar erróneamente, por un lado; que introduciendo el sistema de prepago (sin rentas fijas mensuales) se puede masificar la telefonía fija, y, por otro lado, que las tarifas de interconexión, fijas y móviles, deben ser iguales.

2.2.4 Acceso a Internet

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Los servicios de acceso a Internet y transmisión de datos, utilizan una licencia con vigencia de cinco años, renovable a solicitud del interesado. La licencia habilita a la prestación al público del servicio a través de todo medio, fijo o móvil, alámbrico o inalámbrico, dentro del territorio nacional. El prestador tiene plena libertad de contratación de enlaces o de capacidades de toda naturaleza a cualquier otro prestador nacional o internacional, satelital, por fibra óptica, por radioenlace o por cualquier otro medio disponible o a crearse, que le permita cursar el tráfico, así como a conectarse, directa o indirectamente, a la red Internet nacional y/o internacional. El prestador del servicio debe respetar el principio de neutralidad de las redes, por lo que no podrá interferir o degradar el tráfico recibido o generado por el usuario, ni variar la capacidad contratada según el tipo de contenido, aplicación, origen o destino decidido por el usuario. La cantidad de usuarios a Internet es un concepto diferente del de la cantidad desconexiones o accesos a Internet. Es decir, las personas pueden usar Internet sin necesidad de contar con una conexión en sus viviendas, sino a través de otros medios, como por ejemplo el acceso desde sus centros de labores, centros educativos, cibercafés, etc. En la actualidad, hay 56 licencias para ofrecer servicios de acceso a Internet en 24poblaciones. De estas licencias, 23 operan en Asunción. La cantidad de licencias depende del tamaño de la localidad. Solo una licencia opera en una población de menos de 10.000habitantes. No hay datos sobre cómo las personas acceden a Internet. Se puede contrastar el porcentaje de personas que accede a nivel nacional, con la densidad de penetración del servicio de acceso a Internet, que está referido al 24






número de conexiones y observamos que solamente el 30% son suscriptores del servicio. Es de suponer que los cibercafés son el principal medio de acceso a Internet en el país, seguido de los hogares, en una proporción mucho menor. En los países de la OECD, existe una fuerte correlación: entre las personas con accesos en el hogar y los que tienen acceso en el trabajo y las empresas de todos los tamaños con acceso a Internet superan el 95%.

Figura 2.2.4.1 Densidad de usuarios de Internet Fuente: CONATEL y DGEEC (Paraguay)

Banda ancha fija Según la UIT, la banda ancha fija y móvil es aquella que ofrece al menos 256 Kbps en bajada o subida, sin embargo esta definición está cambiando rápidamente en cada país y algunos la definen a más 100 Mbps de bajada o incluso velocidades superiores. En Paraguay se han clasificado como banda ancha, para el periodo 2011-2015, aquellos accesos con velocidades de bajada superiores a 512 Kbps. En el Reglamento de los servicios de acceso a Internet y transmisión de datos se establece que los prestadores no podrán utilizar la

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denominación de "banda ancha" para la comercialización del servicio si éste ofrece una capacidad inferior a 512 Kbps. La CONATEL puede incrementar la capacidad mínima requerida, informando a los prestadores dicha circunstancia con seis meses de anticipación a su exigibilidad. Habrá que revisar este criterio, a medida de que la mayoría de los usuarios utilice velocidades mayores. Los principales proveedores de acceso a Internet son Telecel (67% de participación de mercado, utilizando la banda de 3.5 GHz), la COPACO (17% en cable), Personal (12% en la banda de 3.5 GHz) y Multicanal (3%) que concentran en conjunto más el 95% del mercado. El acceso a Internet alcanzó en diciembre de 2009 una teledensidad de 2%, con un total de156 mil conexiones a nivel nacional, habiendo registrado un 50% de crecimiento anual promedio en los últimos dos años, según datos de las empresas operadoras. La tecnología más usada para ofrecer la banda ancha fija en Paraguay es inalámbrica en la banda de 3.5 GHz (WiMAX). Otras tecnologías incluyen ADSL y cablemódem. Excepto Corea, Japón, Canadá y Estados Unidos, el ADSL (cobre) es el tipo predominante de acceso (66% de los accesos). El cablemódem está en segundo lugar y es el principal competidor en casi todo el mundo, seguido de la fibra óptica (FTTx). El bajo porcentaje de líneas telefónicas que ofrece ADSL, se debe principalmente a la escasa oferta por parte de la COPACO.

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En general, en el mercado se observa la tendencia a dejar de lado las velocidades de bajada inferiores a los 256 Kbps y a contratar servicios de velocidades cada vez mayores. Una variable fundamental que interviene en la disponibilidad de banda ancha en las localidades es la llegada de fibra óptica. No basta con que pase cerca de la población: debe existir una bajada que permita ofrecer los servicios.

Figura 2.2.4.2 Densidad de banda ancha, año 2008 Fuente: Banco Mundial

Figura 3.23. Velocidad promedio de bajada (Mbps), año 2010 Fuente: speedtest.net

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Banda ancha móvil Se considera que tienen banda ancha móvil, aquellos usuarios que hoy cuentan con servicio de datos a velocidades superiores a los 512 Kbps, o sea, a través de las tecnologías UMTS/HSPA (también conocidas como 3G y 3.5G). Si bien en el futuro pudieran existir otras tecnologías como WiMAX o LTE que permitirán ofrecer servicios de acceso móvil, estas tecnologías no han sido adoptadas todavía por ningún operador en el país. La información disponible sobre la banda ancha móvil muestra que cada vez más usuarios adquieren este servicio. Según información de los operadores móviles, en di ciembre de 2010, existían unas 160.000 conexiones de banda ancha móvil, cifra que es mayor al total de conexiones de banda ancha fija. Hay que distinguir entre tener la capacidad disponible de 3G en el teléfono móvil y utilizarla efectivamente. Además, en el caso de la banda ancha móvil existe una marcada diferencia entre la velocidad máxima ofrecida y la velocidad efectiva que reciben los suscriptores. Por tanto, habrá que tener cuidado con los indicadores de banda ancha móvil (BAM) y reportar solamente aquellos usuarios que pagan un abono mensual por uso de BAM o que hicieron un uso efectivo (de al menos 10MB) en el mes anterior. Existe una propuesta para el desarrollo de indicadores en laOECD42, que pretende clasificar la banda ancha inalámbrica según su medio de acceso, modem o equipo telefónico y descartar aquellos usuarios que no hayan utilizado su acceso a datos en los últimos tres meses.

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En el trabajo Buildingbroadband: Strategies and policiesforthedevelopingWorld, se menciona que a fines de 2008, el 20.2% de las líneas móviles de Latinoamérica era 3G.

2.3

Diseño Lógico

El diseño lógico es el proceso de descripción de la solución en términos que definan las piezas del sistema y el modo en que interactúan. Este proceso organiza la estructura lógica de un nuevo sistema e ilustra cómo se ensambla el sistema y sus interfaces con el mundo exterior. El proceso de diseño lógico debe promover un mayor entendimiento del sistema por parte del equipo del control y desarrollo del proyecto. Esta es la principal consideración cuando se determina el nivel de detalles que se va a incluir en el diseño. El diseño lógico proporciona las reglas estructurales y de organización necesarias para que los miembros asociados e independientes del equipo trabajen eficazmente en paralelo ó disociados y proporcionen la base de la coordinación con proyectos y arquitectos externos. El diseño lógico define la arquitectura de la red, mientras el diseño físi co establece el detalle de los componentes y configuraciones. Dichos diseños tienen que crearse en función de las necesidades tanto actuales como previsibles de la empresa. Se debe tener en cuenta algunos aspectos importantes tanto el diseño físico como en el lógico: Físico: - Distancia entre los nodos o terminales hacia el conmutador. - Realizar el cableado bajo normas y estándares de certificación. Lógico: - Según el tipo de arquitectura y las necesidades se implementará el diseño más factible para la empresa. - Verificar la tecnología que se podría utilizar en la empresa, ya sea fibra óptica, microondas, satelital, cableado, entre otros.

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Diseño de modelos de nombramiento La denominación, o gestión de nombres, es la correspondencia entre objetos lógicos y físicos. Por ejemplo, un usuario trata con conjuntos de datos representados por nombres de archivos, mientras que el sistema gestiona bloques físicos de datos almacenados en pistas de un disco. Normalmente el usuario se refiere a un archivo por un nombre textual, el cual posteriormente se traduce a un identificador numérico que acaba r efiriéndose a bloques de un disco. Esta correspondencia entre los dos niveles proporciona a los usuarios una abstracción de cómo y dónde están realmente almacenados los datos. Capacidad y estructura del esquema de nombres El Espacio de Nombres puede tener una capacidad Limitada o Infinita. El actual espacio de las direcciones de Internet es un ejemplo de capacidad limitada (ej. 138.100.56.34). En cuanto a su estructura, puede ser Plana o Jerárquica. La estructura plana de nombres está asociada a espacios de nombres de capacidad finita (a no ser que la longitud de los nombres sea ilimitada), mientras que en la estructura jerárquica las direcciones pueden crecer indefinidamente. Cuando se utiliza la estructura jerárquica, se dice que la resolución de nombres se realiza de “acuerdo al contexto”, es decir, traduciendo cada uno de los nombres anteriores al nombre final que indican la jerarquía por la que hay que pasar hasta llegar al objeto concreto.

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Ejemplo: mx.geocities.com/nancy_aguas/redes.html hace referencia a un archivo (redes.html) situado en la máquina geocities en México. Para resolver tales nombres se va ascendiendo por esta jerarquía de nombres, de tal forma que en cada nivel se es capaz de resolver el nombre y obtener la dirección del siguiente nivel hasta llegar a la máquina de destino, y en ella obtener el objeto con el nombre indicado (redes.html).No se debe confundir la capacidad de nombres con la capacidad de identificadores de dirección. Así, por ejemplo, aunque el actual sistema de direcciones de Internet es finito (en número de máquinas), el número de algunos recursos referenciables en la red es ilimitado, puesto que cada máquina puede contar con una estructura jerárquica de archivos potencialmente ilimitada (salvo por la capacidad y limitaciones de tablas). Podemos ver, entonces, la necesidad de la resolución o traducción de nombres por identificadores de dirección. Una posibilidad sería que cada programa o sistema operativo de un sistema se programara directamente con las direcciones de todos los objetos actuales y futuros de la red completa, pero no resultaría muy práctico, pues no es fácil conocer, a priori, todos los posibles objetos de una red, y sería imposible realizar cualquier cambio de dirección. Parece mucho más razonable ver que esta resolución de nombres no es más que un nuevo servicio que debe ofrecer el sistema a los clientes. Este nuevo servicio de resolución de nombres se denomina Servidor de Nombres (en inglés también se le conoce como binder, ya que a la traducción de nombres se le denomina binding). Así, cuando un cliente necesite conocer la dirección de cualquier servidor, lo único que tiene que hacer es preguntárselo al servidor de nombres. Desde luego, el servidor de nombres residirá en alguna de dirección bien conocida. Funciones del Servidor de Nombres: Ya hemos visto que la función básica del servidor de nombres es la resolución o traducción de un nombre a un identificador, pero requiere otros servicios adicionales: Resolución: La traducción del nombre por el identificador de comunicación. Inclusión: Añadir una pareja nombre/identificador al servidor de nombres. Borrado: Eliminar una entrada del servidor de nombres. Modificación: Modificación del nombre/identificador de una entrada. A la hora de diseñar un sistema de nombres o de denominación, se deben perseguir estos dos objetivos: 31






•Transparencia de ubicación. El nombre de un objeto no debe revelar su ubicación física. •Independencia de ubicación. El nombre del objeto no debe cambiar cuando cambie su ubicación física. Esto implica transparencia dinámica, ya que un nombre puede asociar el mismo objeto a lugares diferentes en momentos distintos. Actualmente, la mayoría de los sistemas proporcionan simplemente la transparencia de ubicación, por lo que no ofrecen migración, es decir, el cambio automático de ubicación de un objeto sin afectar a sus usuarios o clientes. Chorus y Charlotte son ejemplos de sistemas que permiten la migración. DISEÑO EN TOPOLOGÍAS DE REDES Podemos considerar tres aspectos diferentes a la hora de considerar una topología: 1. La topología física, que es la disposición real de los host y de los cables (los medios) en la red. 2. La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast (Ethernet) y transmisión de tokens (Token Ring). La topología de broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, el orden es el primero que entra, el pri mero que se sirve. Esta es la forma en que funciona Ethernet. La transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un token eléctrico de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el token, eso significa que el host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token hacia el siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. 3. La topología matemática, donde los mapas de nodos y los enlaces a menudo forman patrones. Vamos a ver a continuación los principales modelos de topología. El tér mino topología en redes se refiere a la ubicación física de las computadoras, cables y otros componentes de la red. Topología es un término que muchos

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profesionales utilizan cuando se refieren del diseño básico de una red. Otros términos que se utilizan para definir un diseño de red son: Ø

Ubicación física.

Ø

Diseño

Ø

Diagrama

Ø

Mapa

La elección de una topología sobre otra va a tener un fuerte impacto sobre: Ø

El tipo de equipo que la red necesita

Ø

Las capacidades de este equipo

Ø

Desarrollo de la red

Ø

La forma en que la red es manejada

LAS DIFERENTES TOPOLOGÍAS EN REDES Las cinco topologías básicas son: Ø

BUS

Ø

ESTRELLA

Ø

ANILLO

Ø

MALLA

Ø

ARBOL

Estas topologías pueden ser combinadas en una variedad de topologías híbridas más complejas.

Topología BUS En esta topología las computadoras están conectadas por un canal de comunicación en línea recta. Esta red es l a más común y la más simple. El canal de comunicación único se le suele llamar backbone.

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Topología en ESTRELLA En esta topología todos los cables de todas las computadoras son conectados a un dispositivo central llamado hub. Los datos de una computadora son transmitidos por el hub al resto de las computadoras en red. Esta topología apareció con la utilización de la computadora mainframe. La ventaja de esta topología es que todos los procesos son centralizados y esto permite un fácil control de tráfico.

Topología ANILLO Esta topología conecta a las computadoras con un solo cable en forma de círculo. Con diferencia de la topología bus, las puntas no están conectadas con un terminados. Todas las señales pasan en una dirección y pasan por todas las computadoras de la red. Las computadoras en esta topología funcionan como repeaters, porque lo que hacen es mejorar l a señal. Retransmitiéndola a la próxima computadora evitando que llegue débil dicha señal. La falla de una computadora puede tener un impacto profundo sobre el funcionamiento de la red.

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Topología en MALLA. La topología en malla principalmente nos ofrece redundancia. En esta topología todas las computadoras están interconectadas entre sí por medio de un tramado de cables. Esta configuración provee redundancia porque si un cable falla hay otros que permiten mantener la comunicación. Esta topología requiere mucho cableado por lo que se la considera muy costosa. Muchas veces la topología MALLA se va a unir a otra topología para formar una topología híbrida.

Topología en ÁRBOL La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la BUS. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un BUS. Esta topología facilita el crecimiento de la red.

Combinaciones híbridas de topologías Existen tres: Ø

Estrella bus

Ø

Estrella anillo

Ø

Peer to peer

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Estrella bus: la estrella bus es una combinación de la topología bus y estrella. En esta topología varias redes de topología estrellas son unidas a través de una comunicación en forma de bus Si una computadora deja de funcionar, esto no afecta al resto de la red. Si un hub deja de funcionar, todas las computadoras conectadas a ese hub dejaran de comunicarse entre sí, si este hub está conectado a otros hubs la conexión entre ellas deja de funcionar. Estrella anillo: Esta topología es muy parecida a la anterior; esta consiste en un hub que mantiene la conexión en forma de anillo Peer to peer: esta topología se utiliza en las pequeñas oficinas para transmitir datos entre computadoras. Esta red puede tener la topología estrella o bus.

Protocolos de encaminamiento Los routers usan protocolos de encaminamiento para intercambiar información de actualización de las tablas de encaminamiento Estos protocolos generan una carga adicional sobre la red: – En algunos casos (p.ej. RIP) la información de encaminamiento se intercambia mediante difusiones MAC Característica importante: capacidad para detectar y recuperar un fallo de interconexión Características: • Cuándo se envía información de encaminamiento: – Actualizaciones periódicas o sólo cuando hay cambios • Qué información de encaminamiento se envía – Toda la tabla de encaminamiento o sólo los cambios • Dónde se envía la información de encaminamiento – Difusiones a todos los routers o sólo a los afectados por un cambio Algoritmos de encaminamiento 36






• Los algoritmos de encaminamiento se basan en: – Vector de distancias: La información de encaminamiento (tabla completa) se intercambia periódicamente (típ. 30 seg.) – Estado del enlace:Intercambio de información sólo en los cambio de topologías, por inundación VLAN • VLAN (Virtual LAN) = Grupo de computadores que forma un dominio de difusión • La agrupación lógica independiente de la topología física de la red • Existen diversas tecnologías, muchas propietarias • También algunos estándares: 802.1Q, 802.10 • La cr eación de VLANs se hace en los conmutadores • Los puertos del switch se asignan a diferentes VLANs • Cada VLAN forma un dominio de difusión diferente • Dos tipos de VLANs: – VLAN estática: El administrador de la red asigna cada puerto del switch a una VLAN. Si una estación cambia de switch se requiere intervención del administrador para configurar el nuevo switch – VLAN dinámica: La asignación de una VLAN a un puerto se basa en la dirección MAC de la estación conectada. Requiere una aplicación de gestión de VLANs donde se indica la relación (dir. MAC) ⇔ VLAN – Algunos swtiches permiten puertos Multi-VLAN (asignados a varias VLANs) Funcionamiento • Hay que identificar a qué VLAN pertenece una trama: etiquetado de las tramas (packet tagging) • El etiquetado se realiza en el switch origen • Se asigna una etiqueta distinta dependiendo de a qué VLAN pertenece el puerto de entrada • La trama lleva esta etiqueta a través de los switches que soportan las VLANs 37






• Las estaciones no requieren ninguna modificación • En el último switch se quita la etiqueta y entrega la trama original a la estación destino

SEGURIDAD EN REDES La seguridad de los datos puede conseguirse por medio de l os servidores que posean métodos de control, tanto software como hardware. El objetivo es describir cuales son los métodos más comunes que se utilizan hoy para perpetrar ataques a la seguridad informática (confidencialidad, integridad y disponibilidad de la información) de una organización o empresa, y que armas podemos implementar para la de fensa, ya que saber cómo nos pueden atacar (y desde donde), es tan importante como saber con qué soluciones contamos para prevenir, detectar y reparar un siniestro de este tipo. Evidentemente las redes, como otros sistemas son susceptibles a múltiples ataques que pueden distorsionar el efecto de la información transmitida o capturarla simplemente. Al aumentar la complejidad de las redes se hace cada vez más patente la necesidad de articular mecanismos de seguridad y protección. El tema es muy amplio por lo que, esquemáticamente, puede decirse que los servicios de seguridad más significativas son la autenticación, el control de acceso, la confidencialidad de datos y la integridad de datos. La autenticación proporciona la verificación de la identidad de la fuente de los datos. El control de acceso proporciona protección contra el uso no autorizado de recursos accesibles a través de la red. La confidencialidad de los datos proporciona protección de datos, por ejemplo, mediante mecanismos de tipo 38






criptográfico. Finalmente la integridad de datos proporciona una validación de la integridad de la información, detectando cualquier modificación, inserción o eliminación de datos. Pueden añadirse algunas medidas de protección adicionales contra el uso no autorizado de manera específica en redes, como devolución de llamadas, certificados digitales y firewalls. La devolución de llamadas es una medida común contra el acceso remoto no autorizado. Cuando un módem llama a un sistema, una aplicación especial solicita el número telefónico del cual se está haciendo la llamada: Si se autoriza el número, el sistema se desconecta y marca es número. Si este no coincide con las de su lista de números autorizados, el sistema no permite el acceso. El certificado digital es una encriptación de clave pública. Es el equivalente de una tarjeta de identificación física. Contiene una clave pública y una firma digital. Estos certificados se obtienen de autoridades certificadas. El receptor de un mensaje encriptado usa la clave publica de la autoridad de certificación para decodificar el certificado digital adjunto al mensaje, verifica que lo emitió la autoridad de certificación y luego obtiene la clave publica del emisor y la información de identificación del certificado. Un firewall es una herramienta que nos permite proteger nuestra red de posibles ataques externos. Básicamente lo que un firewall es una herramienta que nos permite proteger nuestra red de posibles ataques externos. Lo que conseguimos con un firewall es poder dar acceso a los usuarios de nuestra red privada a Internet, pero en lugar de que cada usuario lo haga desde su ordenador (con lo cual tendríamos muchos puntos conflictivos por donde podrían atacar la seguridad de nuestra red) la conexión se realiza a través de un solo host o grupo reducido de ellos con lo que todas las comunicaciones al exterior y las que lleguen de fuera hacia nuestra red pasaran por ese punto, al que denominaremos Zona de Riesgo. Con ello conseguimos monitorear las comunicaciones y solo tenemos que preocuparnos de esa pequeña zona de riesgo en lugar de múltiples puntos de la red. El planeamiento de la seguridad en redes es muy importante para su diseño. La seguridad en redes es muy importante para impedir la perdida de datos. Planeamiento de la seguridad en redes Es importantísimo en una red el resguardo de datos para impedir el acceso de terceros, como también es importante proteger a una red de daños intencionales que pueden ser provocados por terceros. La seguridad en redes requiere un balance entre facilitarles acceso a los usuarios autorizados, y

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restringir acceso a los usuarios no autorizados. Las cuatro mayores amenazas en cuanto a la seguridad de los datos en una red son: Ø

Acceso no autorizado

Ø

Robo

Ø

Acoso digital

Ø

Daño intencional e inintencional.

Pese a estas amenazas la seguridad de los datos no siempre es implementada de la mejor manera. La función principal de un administrador es asegurar que la red se mantenga segura y libre de estas amenazas.

2.4

Diseño Físico

Cuando hablamos de diseño lógico y físico no podemos separarlos demasiado. Si bien cuando hablamos de diseño lógico nos referimos al proceso de armar la arquitectura de la red, decidir que protocolos se utilizan en cada etapa, jerarquía de los equipos y decidimos que tipo de configuración de seguridad se establecerá, es necesario conocer que dispositivos se utilizaran para cumplir con dichos requerimientos, es decir una vez hecha el diseño lógico es necesario conocer cómo funcionan los distintos dispositivos que existen en el mercado y tomar una decisión en base a algún factor o meta definida, pudiendo ser esta mejor relación costo-beneficio, o altas prestaciones solamente, o el menor costo posible. El proceso del diseño físico podemos dividirlos en pasos independientes, que son la investigación, el análisis, la racionalización y la especificación: • La investigación del diseño físico implica determinar las restricciones físicas de la infraestructura y los requisitos físicos de la solución, además de administrar los riesgos del conflicto entre las restricciones físicas y los requisitos. 40






• El análisis del diseño físico implica seleccionar las tecnologías de implementación candidatas y crear un borrador de un modelo preliminar de distribución compuesto de topologías de red, datos y componentes. • La racionalización del diseño físico implica determinar una estrategia de empaquetado y distribución, descomponer los objetos en componentes basados en servicios, distribuir los componentes en sus topologías y afinar el empaquetado y la distribución. • La especificación del diseño físico implica determinar el modelo de programación, especificar la interfaz de los componentes y entender las consideraciones sobre la estructura de los componentes.

2.4.1 Cableado

Las redes utilizan el cable para conectividad, confiabilidad y velocidad. En el pasado, el tipo de cable que seleccionabas se basaba en la topología: Ethernet 10Base2 usaba coaxial RG58, mi entras que Token Ring usaba STP (shield twisted pair). Hoy, la industria es lo suficiente flexible que cualquier topología puede correr en casi cualquier tipo de cable, La industria utiliza como estándares para LAN ́ s Unshielded Twisted Pair (UTP), Shielded Twisted Pair (STP), CoaxialRG58, y la Fibra Óptica Para determinar el tipo de cable a utilizar es necesario conocer los requerimientos que debe cumplir esa vía de comunicación.

En cables de cobre tenemos distintas categorías

41






2.4.2 Interfaces IEEE 802.3 El IEEE 802.3 (Estándar de Ethernet) En IEEE 802.3 se definen especificaciones de networking basadas en Ethernet. Este estándar describe la serie de bits digitales que viajan por el cable. Ethernet es única en su método para acceder al cable. IEEE 802.3 y sus variantes obtienen el uso del cable al competir por él. Este sistema se denomina Acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). En la práctica, el CSMA/CD requiere que cada host que desea utilizar el cable primero lo escuche para determinar si está limpio. Cuando está limpio, el host puede transmitir. Debido a que existe la posibilidad de que otra estación haya realizado una transmisión simultáneamente, cada estación que transmite escucha el cable a medida que envía la primera parte de su mensaje. Si no escucha ninguna otra señal, continúa hasta que el mensaje finaliza, y luego comienza el proceso nuevamente para el mensaje siguiente. SI la estación escucha otra señal mientras todavía está transmitiendo, detiene la transmisión. Después, la estación envía una señal de atascamiento. Todas las estaciones que escuchan la señal de atascamiento borran el paquete r ecibido parcialmente y, esperan un período aleatorio antes de volver a comenzar la transmisión. Este método de comunicación se denomina no determinista, es decir, no se puede predecir cuál estación transmitirá y cuándo transmitirá. No obstante, cada estación en algún punto en el tiempo tendrá la oportunidad de transmitir. La ventaja de este sistema es que se ejecuta a sí mismo sin requerir ninguna administración. Este tipo de método de acceso tiene desventajas. Cada vez que una estación transmite por medio del cable, existe la posibilidad de que sus datos colisionen con otros. Además, cuando las estaciones retransmiten, cada retransmisión podría también sufrir colisiones. Por lo tanto, es importante que todo el cableado sea sólido técnicamente. Todo mensaje que se pierda debido a fallas en el cableado obligará a la retransmisión de paquetes. Esto no debe tomarse 42






a la ligera. Las colisiones y las retransmisiones contribuyen de manera significativa a la congestión del cable, lo que a su vez reduce la velocidad de la red. Se estima que si apenas el uno por ciento de los paquetes del cable se dañan, el rendimiento declinará en un 75%. IEEE 802.3 es el modelo de docenas de variantes de Ethernet, incluso aquellas que utilizan thicknet, thinnet, UTP y cable de fibra óptica. IEEE 802.3 define los siguientes estándares de cableado para las LAN que operan a una velocidad de señalización de banda base de 10 o 100 Mbps, denominada 10Base o 100Base: 













 

  

10Base2 – Utiliza cableado thinnet con una longitud de segmento máxima de 185 m, y se utiliza con topología de bus física y topología de bus lógica. 10Base5 – Utiliza cableado thinnet con una longitud de segmento máxima de 500 m, y se utiliza con topología de bus física y topología de bus lógica. 10Base-T – Utiliza cableado UTP Categoría 3, 5, 5e o 6 con una longitud de segmento máxima de 100 m y se utiliza con topología en estrella física o extendida y topología de bus lógica. 10Base-FL – Utiliza cableado de fibra óptica multimodo que opera a 850 nm. La distancia máxima desde una NIC a un hub es de 2000 metros. 100Base-TX – Utiliza cableado UTP Categoría 5, 5e o 6 con una longitud de segmento máxima de 100 m, y se utiliza con topología en estrella física o extendida y topología de bus lógica. 100Base-FX – Utiliza cableado de fibra óptica multimodo que opera a 1300 nm con una longitud de segmento máxima no especificada, que depende del uso de un hub nox Clase I o Clase II. 1000Base-T – Utiliza cuatro pares trenzados de cobre, Categoría 5 o superior. (IEEE 802.3ab) 1000Base-TX – Utiliza cuatro pares trenzados de cobre, Categoría 6. 1000Base-CX – Ensamble de cable blindado de cuatro conductores para fines especiales (IEEE 802.3z) 1000Base-SX – Dos fibras ópticas que operan a 850 nm. (IEEE 802.3z) 1000Base-LX – Dos fibras ópticas que operan a 1300 nm. (IEEE 802.3z) Ethernet de diez gigabit (10GbE) (IEEE 802.3ae)

2.4.3 WIFI Cuando hablamos de WIFI nos referimos a una de las tecnologías de comunicación inalámbrica mediante ondas más utilizada hoy en día. WIFI,

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también llamada WLAN ( wireless LAN , red inalámbrica) o estándar IEEE 802.11 no es una abreviatura, simplemente es un nombre comercial. En la actualidad podemos encontrarnos con dos tipos de comunicación WIFI:  

802.11b, que emite a 11 Mb/seg, y 802.11g, más rápida, a 54 MB/seg.

De hecho, son su velocidad y alcance (unos 100-150 metros en hardware asequible) lo convierten en una fórmula perfecta para el acceso a internet sin cables. Para tener una red inalámbrica en casa sólo necesitaremos un punto de acceso, que se conectaría al módem, y un dispositivo WIFI que se conectaría en nuestro aparato. Existen terminales WIFI que se conectan al PC por USB, pero son las tarjetas PCI (que se insertan directamente en la placa base) las recomendables, nos permite ahorrar espacio físico de tra bajo y mayor rapidez. Para portátiles podemos encontrar tarjetas PCMI externas, aunque muchos de los aparatos ya se venden con tarjeta integrada. En cualquiera de los casos es aconsejable mantener el punto de acceso en un lugar alto para que la recepción/emisión sea más fluida. Incluso si encontramos que nuestra velocidad no es tan alta como debería, quizás sea debido a que los dispositivos no se encuentren adecuadamente situados o puedan existir barreras entre ellos (como paredes, metal o puertas). El funcionamiento de la red es bastante sencillo, normalmente sólo tendrás que conectar los dispositivos e instalar su software. Muchos de los enrutadores WIFI (routers WIFI) incorporan herramientas de configuración para controlar el acceso a la información que se transmite por el aire. Pero al tratarse de conexiones inalámbricas, no es difícil que alguien interceptara nuestra comunicación y tuviera acceso a nuestro flujo de información. Por esto, es recomendable la encriptación de la transmisión para emitir en un entorno seguro. En WIFI esto es posible gracias al WPA, mucho más seguro que su predecesor WEP y con nuevas características de seguridad, como la generación dinámica de la clave de acceso. Para usuarios más avanzados existe la posibilidad de configurar el punto de acceso para que emita sólo a ciertos dispositivos. Usando la dirección MAC, un identificador único de los dispositivos asignado durante su construcción, y permitiendo el acceso solamente a los dispositivos instalados. Por último, también merece la pena comentar la existencia de comunidades wireless que permiten el acceso gratuito a la red conectando con nodos 44






públicos situados en diferentes puntos, por ejemplo, en tu ciudad. Esta tendencia aún no está consolidada y tiene un futuro impredecible, pues es muy probable que las compañías telefónicas se interpongan a esta práctica.

2.4.4 PLC La tecnología conocida como PLC (Power Line Communications) consiste en el uso de las redes eléctricas como medio de transmisión de información. En realidad, las comunicaciones por la red eléctrica se emplean desde hace muchos años, si bien, en un principio sólo se utilizaban para las transmisiones de baja velocidad que las operadoras eléctricas usaban para el control y gestión de su red de distribución de energía. Sin embargo, desde los años 90, se ha propuesto su uso para otras dos aplicaciones muy interesantes: 



Acceso a internet. Consiste en el uso de la red de baja tensión para la última milla, es decir, integrarla como la parte de acceso de redes de telecomunicación de área extensa (WAN, Wide Area Network). Se trata de una alternativa interesante para dar servicios de Internet, televisión digital o telefonía, especialmente en países en vías de desarrollo o en zonas remotas de países industrializados. Redes domésticas. Consiste en el uso de la red eléctrica como red de área local (LAN, Local Area Network) dentro de los edificios, tanto en domicilios como en pequeñas oficinas. Su objetivo no es solo interconectar ordenadores, sino también dispositivos multimedia como televisores y consolas o grabadores/reproductores si necesidad de más cable que el de la alimentación eléctrica.

En esta última aplicación es donde se encuentra concentrado el mayor esfuerzo de los desarrolladores. En este caso, las líneas de distribución de electricidad presentan la valiosa ventaja, respecto a otros sistemas cableados, de que ya está instalada en cualquier sitio en el que uno desee usar un terminal de comunicaciones. Y, frente a tecnologías inalámbricas, las PLC ofrecen más calidad de señal y más capacidad de transmisión, evitando los problemas de mala cobertura habitual en redes WiFi. Además los regímenes binarios que ofrecen actualmente los sistemas PLC, de decenas de Mbps, son muy superiores a los que ofrece WiFi.

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Actualmente los sistemas PLC son complementarios a otras tecnologías como el ADSL y, de hecho, muchos operadores ofrecen a sus usuarios módems PLC para distribuir su señal en el interior de los domicilios. Esta aplicación suele conocerse como el " triple play ", es decir, repartir la señal de telefonía, televisión digital e internet que llega desde el módem/router ADSL por toda la vivienda mediante módems PLC. Los sistemas PLC también pueden ser complementarios a los sistemas inalámbricos y servir como backbone, o red troncal, que conecte a través de la red eléctrica, distintos emisores de radio ubicados en distintas habitaciones de la casa y conseguir así una mejor cobertura. Paralelamente, en los últimos años está cobrando fuerza la utilización de los cables de distribución de electricidad de los vehículos para la interconexión del cada vez mayor número de dispositivos electrónicos instalados a bordo. Son las denominadas in-vehicle PLC.

Características técnicas Los sistemas PLC consisten en módems con dos interfaces: por una par te, se insertan en los enchufes de la vivienda u oficina (esta conexión proporciona alimentación y también el enlace de datos) y, por la otra, tienen un interfaz Ethernet o USB al que conectar nuestro ordenador o reproductor multimedia. Para interconectar dos puntos de acceso se necesita, lógicamente, un par de estos módems. La técnica de transmisión más utilizada es la modulación multiportadora OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, o DMT, Discrete Multitone), que también se usa en otros aplicaciones como el ADSL, la TDT, telefonía móvil de 4ª generación (LTE), etc. Actualmente, se usa una banda de transmisión entre 1MHz y 30MHz aproximadamente, aunque en un futuro próximo se va a extender hasta frecuencias de unos 200MHz. Por razones de compatibilidad electromagnética, existen ciertas sub-bandas que están prohibidas para evitar interferencias con otros sistemas de telecomunicación como radioaficionados o radiodifusión

2.4.5 Dispositivos de Comunicaciones. Al hablar de dispositivos de comunicaciones nos referimos a todo el hardware presente en el sistema de comunicación, pudiendo ser simplemente dos terminales comunicados a través de un sistema WIFI por medio de sus respectivas tarjetas o componentes internos, así como puede ser una 46






inmensidad de dispositivos implicados como Routers, Switches, Modems, Splitters, etc.

El hub adopta la menor de las velocidades de transferencia de información de todos los dispositivos de la red, mientras que el switch es capaz de mantener distintas velocidades en función de los dispositivos que participen en esa transmisión. El hub transmite la señal recibida por uno de sus canales por el resto, sin embargo, el switch es capaz de identificar a los ordenadores que tiene conectados, por lo que sólo envía la información al destinatario. ( Previene Hackers). El router o enrutador es un dispositivo muy parecido físicamente a un hub o un switch, pero con la diferencia que es capaz de poner en contacto con otros ordenadores aunque estén en diferentes redes.

CABLEADO DE UNA RED Cable co axial RG-59.

A: Cubierta protectora de plástico B: Malla de cobre C: Aislante D: Núcleo de cobre Formado por un hilo conductor central, protegido de las corrientes eléctricas externas por una malla de cobre. Económico y puede alcanzar velocidades de transmisión media. Se usan conectores BNC. Constituido por cuatro pares de hilos dentro de una misma camisa. Cada par de hilos está trenzado para evitar interferencia eléctrica de los otros pares. Económico y buena velocidad. Necesita conectores RJ-45 Cable de Fibra Óptica Transporta pulsos de luz a través de pequeñas fibras de vidrio, por lo que no es afectado por la corriente eléctrica. Coste alto y grandes velocidades. Usa conectores ST, SC, MTRJ,….

REDES INALÁMBRICAS Inalámbrico significa sin cables. Referente a uniones, conexiones o enlaces que no se basan en el contacto físico a través de cables. Se utiliza en el ámbito de las Tecnologías de la Información y de la Comunicación para referirse a las tecnologías Wi-Fi, Bluetooth, IrDA, DECT entre otras donde diferentes aparatos 47






cercanos se comunican utilizando ondas radioeléctricas mediante emisor y receptor incorporados.

Bluetooth Bluetooth es la norma que define un estándar global de comunicación inalámbrica, que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia. Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son: Ø Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos. Ø Eliminar cables y conectores entre éstos. Ø Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre nuestros equipos personales. El alcance que logran tener estos dispositivos es de 10 metros. Usan ondas de radio

IrDA (Infrared Data Association) Es posible transmitir y recibir información mediante rayos infrarrojos, esta disciplina se engloba dentro de las comunicaciones ópticas no guiadas. IrDA es un estándar que define una forma de implementar el uso de la tecnología infrarroja por los fabricantes.

Características: Ø Ø Ø Ø Ø Ø

Adaptación compatible con futuros estándares. Cono de ángulo estrecho de 30º. Opera en una distancia de 0 a 1 metro. Conexión universal sin cables. Comunicación punto a punto. Soporta un amplio conjunto de plataformas de hardware y software.

Tecnología DECT Las siglas DECT se corresponden con la expresión inglesa “Digital Enhanced Cordless Telecomunications”, es decir, “Sistema Avanzado de Telecomunicaciones Digitales Inalámbricas”. Es el estándar europeo para las comunicaciones sin hilos en distancias de entre 50 y 300 metros. Sólo se puede utilizar con los teléfonos fijos inalámbricos diseñados específicamente para esta tecnología. Soporta altas densidades de tráfico con un bajo riesgo de interferencias.

¿Puede establecerse la conexión cuando se está en movimiento?- Sí, pero siempre que no se supere una velocidad máxima de 40 kilómetros hora, 48






ya que, a diferencia del sistema GSM, la tecnología DECT no gestiona la compensación automática del retraso de propagación.

Conexión a través de una línea telefónica Módems Acrónimo de las palabras modulador/demodulador). El módem actúa como equipo terminal del circuito de datos (ETCD) permitiendo la transmisión de un flujo de datos digitales a través de una señal analógica. Velocidades de transmisión: Ø V.32: Transmisión a 9.600 bps. Ø V.32 bis: Transmisión a 14.400 bps. Ø V.34: Transmisión a 33.600 bps. Uso de técnicas de compresión de datos. Ø V.90. Transmisión a 56.600 bps de descarga y hasta 33.600 bps de subida. Ø V.92. Mejora sobre V.90 con compresión de datos y llamada en espera. La velocidad de subida se incrementa, pero sigue sin i gualar a la de descarga.

Tarjetas RDSI Según la UIT-T podemos definir la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI o ISDN en inglés) como: una red que procede por evolución de la Red Digital Integrada (RDI) y que facilita conexiones digitales extremo a extremo para proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de otros tipos, y a la que los usuarios acceden a través de un conjunto de interfaces normalizados.

Módems ADSL ADSL son las siglas de Asymmetric Digital Subscriber Line ("Línea de Abonado Digital Asimétrica"). Consiste en una línea digital de alta velocidad, apoyada en el par trenzado de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado. Se trata de una tecnología de acceso a Internet de banda ancha, lo que implica capacidad para transmitir más datos, lo que, a su vez, se traduce en mayor velocidad. Esto se consigue mediante la utilización de una banda de frecuencias más alta que la utilizada en el teléfono convencional (300-3.400 Hz) por lo que, para 49






disponer de ADSL, es necesaria la instalación de un filtro (llamado splitter o discriminador ) que se encarga de separar la señal telefónica convencional de la que usaremos para conectarnos con ADSL. Esta línea se denomina asimétrica debido a que la velocidad de bajada y de subida de datos (entendiéndose por bajada la llegada de datos al usuario, y subida el envío de datos del usuario hacia la Red) no coinciden. Normalmente, la velocidad de bajada es mayor que la de subida. En una línea ADSL se establecen tres canales de comunicación, que son el de envío de datos, el de recepción de datos y el de servicio telefónico normal.

A través de cable Un cablemódem es un tipo especial de módem diseñado para modular l a señal de datos sobre una infraestructura de televisión por cable. El término Internet por cable (o simplemente cable) se refiere a la distribución de un servicio de conectividad a Internet sobre esta infraestructura de telecomunicaciones. Los cablemódems se utilizan principalmente para distribuir el acceso a Internet de banda ancha, aprovechando el ancho de banda que no se utiliza en la red de TV por cable. Los abonados de un mismo vecindario comparten el ancho de banda proporcionado por una única línea de cable coaxial. Por l o tanto, la velocidad de conexión puede variar dependiendo de cuanta gente esté usando el servicio al mismo tiempo. Una debilidad más significativa de las redes de cable al usar una línea compartida es el riesgo de la pérdida de privacidad, especialmente considerando la disponibilidad de herramientas de hacking para cablemódems.

Vía satélite Es el sistema ideal de acceso para aquellos lugares donde no llega el cable o la telefonía, por ejemplo en zonas rurales o las más alejadas. Pero también en la misma ciudad constituye un sistema alternativo a los demás, por ejemplo para evitar cuellos de botella debido a la alta saturación a la que están sometidas las líneas convencionales y un ancho de banda muy limitado. Equipo necesario Ø Módem para satélite (DVB) Unidireccionales (sat-módem), cuya característica principal · es que sólo pueden recibir datos. Así, para enviar datos desde Internet se necesita además una conexión terrestre (telefónica, por cable...). · Bidireccionales (astromódem), capaces de recibir y enviar datos. No necesita, por lo tanto, una conexión adicional convencional. Ø Antena parabólica y soporte 50






Ø Conversor LNB (Conversor en bloque de baja figura de ruido) y HPA Ø Alimentador Ø Módem telefónico o conexión con Internet capaz de realizar envío de datos, si el acceso es unidireccional Ø Un proveedor que proporcione el acceso a Internet por satélite

Conexión móvil La red de telefonía móvil o celular consiste en un sistema telefónico en el que mediante la combinación de una red de estaciones transmisorasreceptoras de radio (estaciones base) y una serie de centrales telefónicas de conmutación, se posibilita la comunicación entre terminales telefónicos portátiles (teléfonos móviles) o entre terminales portátiles y teléfonos de la red fija tradicional.

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CAPITULO III. CONCLUSION

Al realizar este trabajo adquirimos conocimientos sobre cómo debemos organizarnos para lograr una eficiencia mayor en la realización del proyecto (la red ), también de cuál es la metodología a seguir para diseñar e implementar una red, y también de las consideraciones a tenerse en cuanta para poder aplicarla a una situación real, que es bastante compleja y con muchas variables y problemas, por eso debe subdividirse en varias partes menos complejas y extensas para facilitar y agilizar su ejecución. Es importante saber cuáles son las características detalladas de tu red para poder elegir los protocolos correctos, los cables correctos, las medidas de seguridad apropiadas, etc.

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Metodologia de Diseño de Redes y Planificacion

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