Post on 24-Sep-2018
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING
ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD
DE GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE STREAMING
DE AUDIO Y VIDEO
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING
AUTORES
DENNISSE EUGENIA TORRES MARTINEZ
EDWIN MANUEL OCHOA NARANJO
TUTOR: ING. MAYKEL LEYVA
GUAYAQUIL – ECUADOR
2015
REPOSITORIO NACIONAL DE CIEN IAS Y TECNOLOGIAS
FICHA DE REGISTRO DE TESIS
TITULO “ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN
SISTEMA DE STREAMING DE AUDIO Y VIDEO”
REVISORES:
INSTITUCION: Universidad de Guayaquil FACULTAD: Ciencias
Matemáticas y Físicas
CARRERA: Ingeniería en Networking
FECHA DE PUBLICACION: 11 de Diciembre
de 2015
N° PAGS:
AREA DE TEMATICAS: Sistemas de Comunicación
PALABRAS CLAVES: Diseño, Streaming, Audio, Video
RESUMEN:
N° DE REGISTRO: N° CLASIFICACION:
DIRECCION URL:
ADJUNTO PDF SI
NO
CONTACTO CON AUTOR: TELEFONO: E-MAIL:
CONTACTO DE LA INSTITUCION: NOMBRE:
TELEFONO:
APROBACION DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de investigación, “ESTUDIO DE LA
INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE STREAMING DE AUDIO Y
VIDEO “ elaborado por la Srta. DENNISSE EUGENIA TORRES MARTINEZ, y
el Sr. EDWIN MANUEL OCHOA NARANJO, egresados de la Carrera de
Ingeniería en Networking, Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la
Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero en
Networking, me permito declarar que luego de haber orientado, estudiado y
revisado, la Apruebo en todas sus partes.
Atentamente
ING. MAYKEL LEYVA
TUTOR
CERTIFICACIÓN DE GRAMATÓLOGA
Quien suscribe el presente certificado, se permite informar que después de haber
leído y revisado gramaticalmente el contenido de la tesis de grado de: DENNISSE
EUGENIA TORRES MARTINEZ.Y EDWIN MANUEL OCHOA NARANJO Cuyo
tema es: ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE
STREAMING DE AUDIO Y VIDEO
Certifico que es un trabajo de acuerdo a las normas morfológicas, sintácticas y
simétricas vigentes.
ATENTAMENTE,
Ing. Erika Barrios
gramatóloga.
DEDICATORIA
Dedico el presente trabajo a mi
madre Sra. Rosa Martínez,
pilar fundamental de mi vida,
por sus consejos y aliento, por
formarme y cuidarme. A mis
hermanas Andrea y Doris por
su constante ayuda, por su
interminable preocupación. A
mi novio Elvis Arteaga por su
apoyo y consejo, por
impulsarme a mejorar cada
día.
DENNISSE TORRES
MARTINEZ
Dedico el presente trabajo a
mis padres, quienes fueron los
que me apoyaron en mi vida
estudiantil, a mi hija quien es
mi orgullo y mi fuerza diaria, y
a la madre de mi hija quien me
impulsa a ser mejor y seguir
adelante.
EDWIN OCHOA NARANJO
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios, quien me dio
la vida, inteligencia y fuerzas
para culminar mi vida
universitaria, a mi madre por sus
esfuerzos y fortaleza, por
guiarme y nunca dejarme sola.
A mis hermanas quienes a
pesar de las diferencias nunca
me negaron la ayuda, por sus
palabras de aliento. A mis
sobrinos quienes con una
sonrisa me alentaban darles el
ejemplo que merecen. A mi
novio por estar a mi lado en días
interminables de estudio y
preparación, por seguir junto a
mí en el camino.
DENNISSE TORRES
MARTINEZ
Agradezco a Dios, por darme la
vida, a mi madre por sus
correcciones y su apoyo
incondicional, a mi padre, a la
madre de mi hija por su ayuda.
EDWIN OCHOA NARANJO
TRIBUNAL DE GRADO
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, Msc. DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMATICAS Y
FISICAS
Ing. Inelda Martillo Alcívar, Mgs DIRECTORA
CISC, CIN
Ing. Maikel Leyva DIRECTOR DEL PROYECTO DE
TITULACIÓN
Ing. Juan Sánchez TRIBUNAL
Ing . Erika Barrios Ab. Juan Chávez A. TRIBUNAL SECRETARIO
I
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de esta Tesis de
Grado, me corresponden exclusivamente; y el
patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD
DE GUAYAQUIL”
DENNISSE EUGENIA TORRES MARTINEZ
II
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de esta Tesis de
Grado, me corresponden exclusivamente; y el
patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD
DE GUAYAQUIL”
EDWIN MANUEL OCHOA NARANJO
III
.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING
ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE STREAMING DE
AUDIO Y VIDEO
Tesis de Grado que se presenta como requisito para optar por el título de INGENIERO
en NETWORKING
Autores
DENNISSE EUGENIA TORRES MARTINEZ
C.I. 0930881909
EDWIN MANUEL OCHOA NARANJO
CI: 0926953209
Tutor: ING. MAYKEL LEYVA
IV
Guayaquil, Diciembre de 2015
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor de Tesis de Grado, nombrado por el Consejo Directivo de la
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Grado presentado por el/la estudiante DENNISSE
EUGENIA TORRES MARTINEZ, como requisito previo para optar por el título de
Ingeniero en NETWORKING cuyo problema es:
ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE STREAMING DE AUDIO
Y VIDEO considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
TORRES MARTINEZ DENNISSE EUGENIA 0930881909
Tutor: ING. MAYKEL LEYVA
V
Guayaquil, Diciembre de 2015
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor de Tesis de Grado, nombrado por el Consejo Directivo de la
Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Grado presentado por el/la estudiante EDWIN
MANUEL OCHOA NARANJO, como requisito previo para optar por el título de Ingeniero
en NETWORKING cuyo problema es:
ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE STREAMING DE AUDIO
Y VIDEO considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
OCHOA NARANJO EDWIN MANUEL 0926953209
Tutor: ING. MAYKEL LEYVA
VI
Guayaquil, diciembre de 2015
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING
Autorización para Publicación de Tesis en Formato Digital
1. Identificación de la Tesis
Nombre Alumno: DENNISSE EUGENIA TORRES MARTINEZ
Dirección: SAUCES 6 MZ 320 V 2
Teléfono: 042968085 E-mail: dennisse_1502@hotmail.com
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking
Título al que opta: Ingeniero en Networking
Profesor guía: Ing. Maykel Leyva
Título de la Tesis: Estudio de la infraestructura informática de la universidad de Guayaquil para brindar soporte a un sistema de Streaming de audio y video
Temas Tesis: Streaming, Diseño, Audio, Video, Sistema
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica de la Tesis A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de esta tesis. Publicación electrónica:
Inmediata X Después de 1 año
Firma Alumno:
3. Forma de envío:
El texto de la Tesis debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y
.Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVDROM X CDROM
VII
Guayaquil, diciembre de 2015
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING
Autorización para Publicación de Tesis en Formato Digital
1. Identificación de la Tesis
Nombre Alumno: EDWIN MANUEL OCHOA NARANJO
Dirección: CALLE 40 Y VACA GALINDO
Teléfono: 0 98 552 8428 E-mail: eochoana1989@gmail.com
Facultad: Ciencias Matemáticas y Físicas
Carrera: Ingeniería en Networking
Título al que opta: Ingeniero en Networking
Profesor guía: Ing. Maykel Leyva
Título de la Tesis: Estudio de la infraestructura informática de la universidad de
Guayaquil para brindar soporte a un sistema de Streaming de audio y video
Temas Tesis: Streaming, Diseño, Audio, Video, Sistema
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica de la Tesis
A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad
de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de esta tesis.
Publicación electrónica:
Inmediata X Después de 1 año
Firma Alumno:
3. Forma de envío:
El texto de la Tesis debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y .Puf para
PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVDROM X CDROM
VIII
ÍNDICE GENERAL
DEDICATORIA ................................................................................................................. V AGRADECIMIENTO ........................................................................................................ VI TRIBUNAL DE GRADO ................................................................................................. VII ÍNDICE GENERAL ........................................................................................................ VIII ÍNDICE DE GRÁFICOS ................................................................................................. XII ÍNDICE DE CUADROS ................................................................................................. XIII INDICE DE TABLAS ..................................................................................................... XIV ABREVIATURAS ............................................................................................................XV SIMBOLOGÍA ............................................................................................................... XVI RESUMEN ................................................................................................................... XVII ABSTRACT ................................................................................................................. XVIII INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1 CAPÍTULO I ...................................................................................................................... 3 El problema ....................................................................................................................... 3 Planteamiento del problema............................................................................................. 3
Ubicación del Problema en un Contexto ........................................................ 3
Situación Conflicto Nudos Críticos ................................................................. 3
Causas y Consecuencias del Problema ......................................................... 5
Delimitación del Problema ............................................................................... 5
Formulación del Problema ............................................................................... 5
Evaluación del Problema .................................................................................. 6
Objetivos ........................................................................................................................... 7 Objetivo general ................................................................................................ 7
Objetivos específicos........................................................................................ 7
Alcances del problema ..................................................................................................... 8 Justificación e importancia .............................................................................................. 9 Metodología del proyecto ................................................................................................. 9 CAPÍTULO II ................................................................................................................... 10 Marco teórico .................................................................................................................. 10 Antecedentes del estudio ............................................................................................... 10 Fundamentación teórica ................................................................................................. 10
Uso de la tecnología Streaming ..................................................................... 10
Difusión .............................................................................................................. 11
Video bajo demanda ............................................................................................. 11
Live video Streaming ............................................................................................ 11 Ventajas .............................................................................................................. 12
Aplicaciones ....................................................................................................... 12
Videoconferencia .................................................................................................. 13
Aula virtual ............................................................................................................ 13
E-learning .............................................................................................................. 14
Biblioteca virtual ................................................................................................... 15
IX
Distribución Streaming ....................................................................................... 16
Conexión unicast ................................................................................................... 16
Conexión Multicast................................................................................................ 16
Conexión Broadcast .............................................................................................. 18 Tecnologías Streaming ........................................................................................ 18
Arquitectura ..................................................................................................... 18
Protocolos ......................................................................................................... 19
TCP .......................................................................................................................... 19
UDP ......................................................................................................................... 19
RTP .......................................................................................................................... 20
RTCP ........................................................................................................................ 20
HDS ......................................................................................................................... 21
HLS .......................................................................................................................... 21
RTSP ........................................................................................................................ 22 Codificación y componentes tecnológicos .................................................. 22
Códec de video ................................................................................................ 23
Evolución de mpeg ................................................................................................. 24
H.263 ...................................................................................................................... 25
H.264 ...................................................................................................................... 26
FLV ......................................................................................................................... 26
MOV ....................................................................................................................... 27 Códec de audio ................................................................................................ 27
WAV ....................................................................................................................... 28
AAC ........................................................................................................................ 28
Real Audio .............................................................................................................. 28
MP3 ........................................................................................................................ 29
MP4 ........................................................................................................................ 29
WMA ...................................................................................................................... 30 Proceso de codificación ................................................................................. 30
Infraestructura tecnológica ............................................................................ 31
Servidor Streaming ......................................................................................... 31
Software ............................................................................................................ 31
Hélix universal server10 ......................................................................................... 31
Darwin server11 ..................................................................................................... 34
Peer cast .................................................................................................................. 36
Flash media server .................................................................................................. 37
Wowza media server 2.0 ........................................................................................ 37
VLS ......................................................................................................................... 38
Catrastreaming (Open Streaming Server)............................................................... 39 Hardware .......................................................................................................... 40
Cliente ............................................................................................................... 40
Software ............................................................................................................ 40
X
Quick time .............................................................................................................. 40
RealPlayer ............................................................................................................... 41
Flash player........................................................................................................... 43 Hardware .......................................................................................................... 44
Estudio comparativo de software licenciado y opensource ...................... 45
Fundamentación legal .................................................................................................... 45 Ley orgánica de telecomunicaciones ........................................................... 45
Ley orgánica de Educación Superior ............................................................ 45
Hipótesis preguntas a contestarse ................................................................................. 47 Variables de la investigación .......................................................................................... 47 Definiciones conceptuales .............................................................................................. 47 CAPÍTULO III .................................................................................................................. 49 Metodología .................................................................................................................... 49 Diseño de la investigación .............................................................................................. 49 Modalidad de la Investigación ........................................................................................ 49 Tipo de investigación ...................................................................................................... 49 Población y muestra ....................................................................................................... 49
Población .......................................................................................................... 49
Muestra ............................................................................................................. 50
El tamaño de la muestra ................................................................................. 50
Operacionalización de variables .................................................................................... 51 Recolección de la Información ....................................................................................... 51 Fuentes de Recolección de información ........................................................................ 52
Fuentes Primarias ........................................................................................... 52
Fuente Secundaria .......................................................................................... 52
Técnicas de recolección ................................................................................................. 53 La Observación ................................................................................................ 53
La ....................................................................................................................... 53
La Encuesta ...................................................................................................... 54
Validez y Confiabilidad de los Instrumentos .................................................................. 54 Los Instrumentos ............................................................................................ 54
Validez............................................................................................................... 55
Tablas Cruzadas y Análisis de contingencia ................................................................. 55 Tablas de contingencia ................................................................................... 55
Tablas de contingencia ................................................................................... 57
Tablas de contingencia ................................................................................... 59
Procedimiento de la Investigación ................................................................................. 61 Procesamiento y Análisis ............................................................................................... 62 CAPÍTULO IV ................................................................................................................. 73 Resultados conclusiones y recomendaciones ............................................................... 73 Resultados ........................................................................................................................ 73 Conclusiones .................................................................................................................... 74 Recomendaciones.............................................................................................................. 76 ANEXOS ......................................................................................................................... 76
XI
ANEXO 1 ........................................................................................................................ 77 ANEXO 2 ........................................................................................................................ 78 ANEXO 3 ........................................................................................................................ 79 ANEXO 4 ........................................................................................................................ 80 ANEXO 5 ........................................................................................................................ 81 ANEXO 6 ........................................................................................................................ 83 ANEXO 7 ........................................................................................................................ 88 ANEXO 8 ........................................................................................................................ 92 ANEXO 9 ........................................................................................................................ 95 ANEXO 10 ...................................................................................................................... 99 ANEXO 11 .................................................................................................................... 102 ANEXO 12 .................................................................................................................... 107 ANEXO 13 .................................................................................................................... 110 ANEXO 14 .................................................................................................................... 113 ANEXO 15 .................................................................................................................... 116 ANEXO 16 .................................................................................................................... 119 ANEXO 17 .................................................................................................................... 121 Bibliografía .................................................................................................................... 128
XII
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Ilustración 1: Conexión Unicast ................................................................................. 16
Ilustración 2: Arquitectura de Hélix Server .............................................................. 32
Ilustración 3: Distribución de múltiples stream en el Hélix Server ....................... 33
Ilustración 4: Control de sesión en el Hélix Server ................................................. 34
Ilustración 5: Relación Clientes, hilos del núcleo del servidor y módulos del
Darwin Streaming Server ............................................................................................ 35
Ilustración 6: Módulos componentes de VLS .......................................................... 39
Ilustración 7: Arquitectura VLS .................................................................................. 39
Ilustración 8: Reproductor QuickTime ...................................................................... 41
Ilustración 9: Reproductor RealPlayer ...................................................................... 42
Ilustración 10: Reproductor Windows Media Player .............................................. 43
Ilustración 11: Adobe Flash Player ........................................................................... 44
Ilustración 12: Histograma Pregunta #1 ................................................................... 63
Ilustración 13: Histograma de Frecuencia Pregunta #2 ....................................... 64
Ilustración 14: Histograma de Frecuencia Pregunta #3 ........................................ 65
Ilustración 15: Histograma de Frecuencia Pregunta #4 ........................................ 66
Ilustración 16: Histograma de Frecuencia Pregunta #5 ........................................ 67
Ilustración 17: Tablas de Frecuencia Pregunta #6 ................................................. 68
Ilustración 18: Histograma de Frecuencia Pregunta #7 ........................................ 69
Ilustración 19: Histograma de Frecuencia Pregunta #8 ........................................ 70
Ilustración 20: Histograma de Frecuencia Pregunta #9 ........................................ 71
Ilustración 21: Histograma de Frecuencia Pregunta #10 ...................................... 72
XIII
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1 .................................................................................................................. 5
Cuadro 2 ................................................................................................................ 50
Cuadro 3 ................................................................................................................ 51
XIV
INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Diferencias entre la Educación tradicional y E-learning ......................... 15
Tabla 2: Protocolos de Streaming vs. Servidores .................................................. 22
Tabla 3: Comparación entre Software Licenciado y Opensource ....................... 45
Tabla 5 :Tablas de Contingencia ............................................................................... 56
Tabla 6: Tablas de Contingencia ............................................................................... 56
Tabla 7: Chi-cuadrado ................................................................................................. 57
Tabla 8: Tablas de Contingencia ............................................................................... 57
Tabla 9: Tablas de Contingencia ............................................................................... 58
Tabla 10: Chi-cuadrado .............................................................................................. 59
Tabla 11: Tablas de Contingencia ............................................................................ 59
Tabla 12: Tablas de Contingencia ............................................................................ 60
Tabla 13: Chi-cuadrado .............................................................................................. 61
Tabla 14: Tablas de Frecuencia Pregunta #1 ......................................................... 63
Tabla 15: Tablas de Frecuencia Pregunta #2 ......................................................... 64
Tabla 16: Tablas de Frecuencia Pregunta #3 ......................................................... 65
Tabla 17: Tablas de Frecuencia Pregunta #4 ......................................................... 66
Tabla 18: Tablas de Frecuencia Pregunta #5 ......................................................... 67
Tabla 19: Tablas de Frecuencia Pregunta #6 ......................................................... 68
Tabla 20: Tablas de Frecuencia Pregunta #7 ......................................................... 69
Tabla 21: Tablas de Frecuencia Pregunta #8 ......................................................... 70
Tabla 22: Tablas de Frecuencia Pregunta #9 ......................................................... 71
Tabla 23: Tablas de Frecuencia Pregunta #10 ....................................................... 72
Tabla 1 Cotización Servidor (Precios referenciales Enero 2016) ................................. 122
Tabla 2.A: Especificaciones Técnicas del Servidor Referenciales Enero 2016 ........... 123
XV
ABREVIATURAS
UG Universidad de Guayaquil
FTP Archivos de Transferencia
g.l. Grados de Libertad
HTML Lenguaje de Marca de salida de Hyper Texto
HTTP Protocolo de transferencia de Hyper Texto
Ing. Ingeniero
ISP Proveedor de Servicio de Internet
URL Localizador de Fuente Uniforme
RTP Real-time Transport Protocol
TCP Transmission Control Protocol
UDP User Datagram Protocol
RTSP Real Time Streaming Protocol
RTCP Real time control protocol
MPEG Moving Picture Experts Group
XVI
SIMBOLOGÍA
s Desviación estándar
e Error
E Espacio muestral
E(Y) Esperanza matemática de la v.a. y
s Estimador de la desviación estándar
e Exponencial
XVII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE STREAMING DE
AUDIO Y VIDEO
Autor/a: DENNISSE EUGENIA TORRES MARTINEZ
Tutor/a: ING. MAYKEL LEYVA
RESUMEN
Streaming es una tecnología que en el trascurso del tiempo ha ido evolucionando. Su
propósito es brindar servicios multimedia a través de la red, en el menor tiempo posible
y sin ningún corte, pérdida de paquetes y con una buena calidad. Existen muchos tipos
de arquitecturas de red de Streaming, para el estudio de esta investigación, nuestra
arquitectura es Cliente-Servidor, en donde se realiza una petición de parte del cliente al
servidor Streaming, el cual envía únicamente a los usuarios interesados la información
solicitada. Esta tecnología nos otorga un gran ahorro de ancho de banda, así como de
recursos de memoria, de disco duro; uno de los principales beneficiarios de esta
tecnología son los estudiantes, ya que gracias a los aportes de Streaming existe la
comunicación no presencial, que brinda mayor confianza a los jóvenes para entablar
una conversación o despertar el interés en investigar. La investigación será basada en
la experiencia de otros autores, y de campo, guiada a una población de 57136 personas
que conforman la universidad, tomando una muestra de 397 personas, entre
autoridades, docentes y estudiantes. Nuestra propuesta se basa en el diseño de un
sistema de Streaming que pueda ser integrado en la Universidad de Guayaquil, con el
propósito de mejorar los sistemas de comunicación, seguridad y recursos con los que
cuenta.
XVIII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
CARRERA DE INGENIERIA EN NETWORKING
ESTUDIO DE LA INFRAESTRUCTURA INFORMÁTICA DE LA UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL PARA BRINDAR SOPORTE A UN SISTEMA DE STREAMING DE
AUDIO Y VIDEO
ABSTRACT
Streaming is a technology that in the course of time has evolved. Its purpose is to offer
multimedia services through the network in the shortest possible time without any cutting,
packet loss and good quality. There are many types of network architectures Streaming,
for the study of this research, our client-server architecture, where a request is made
from the client to the Streaming Server, which sends only to interested users the
information requested. This technology gives us a great saving bandwidth and memory
resources, hard drive; one of the main beneficiaries of this technology are students, and
thanks to the contributions of Streaming there is no face communication, which provides
greater confidence to young people to start a conversation or arouse interest in research.
The research will be based on the experience of others, and field tour of a population of
57136 people who make up the university, taking a sample of 397 people, including
authorities, teachers and students. Our proposal is based on the design of a system that
can be integrated Streaming at the University of Guayaquil, in order to improve
communication systems, security and resources are there.
1
INTRODUCCIÓN Desde la aparición del Internet, han surgido diferentes maneras para comunicarse,
una de las formas que ha ido evolucionando es la mensajería instantánea, y con
ella la videoconferencia y el envío de audio y video. Dando lugar a la aparición
de Streaming, el cual juntamente con el avance de redes sociales, radios online,
etc. es muy popular en el ámbito tecnológico, puesto que ofrece grandes ventajas
en diferentes sistemas de comunicación, combinando varias tecnologías
garantizando robustez, calidad y seguridad.
En los años 90 la reproducción de cualquier contenido multimedia por ser de gran
tamaño, tomaba mucho tiempo para poder ser visualizado. Con el lanzamiento de
RealPlayer 1.0 se abre paso a Streaming, el cual nos permite visualizar el
contenido mientras este es descargado, mejorando y reduciendo el tiempo de
espera. Streaming es una distribución de contenido multimedia, a través de una
red, contiene un búfer de datos, en donde se almacenan temporalmente en el
equipo del usuario. Es vital contar con ancho de banda igual o superior al servicio,
para no tener interrupciones en la visualización.
Con el paso del tiempo, el internet ha ido evolucionando, integrando nuevos
servicios y tecnologías, “desestabilizando la dicotomía entre los medios de masas
y la comunicación interpersonal” (Luders, 2008). Se ha convertido, de hecho, en
el medio que nos brinda experiencia tanto en labores cotidianas como en tiempo
de ocio.
En educación, los principales servicios que Streaming puede proporcionarnos son
la videoconferencia, chats, aulas virtuales, e incluso clases en línea; podemos citar
a la Universidad de Stanford, el tecnológico de Massachusetts, La Universidad de
Cincinnati, quienes cuentan con los mismos. La Universidad de Guayaquil, siendo
la universidad que alberga a la mayor cantidad de estudiantes de Guayaquil, no
debe quedar atrás, ya que por su prestigio y honor, debe estar a la vanguardia de
la tecnología.
Con la finalidad de mejorar la calidad de comunicación en la Universidad de
Guayaquil, damos a conocer un nuevo servicio que puede ser integrado a la
2
arquitectura de red, tal es el caso de Streaming, se podrá gozar de servicios como:
videoconferencia, chat, cartelera virtual entre otros.
La estructura general de los capítulos que contiene la tesis son:
Capítulo I, El Problema, incluye: el Planteamiento del Problema, Ubicación del
mismo en el contexto, Situación conflicto, Causas del problema, Consecuencias,
Delimitación del problema, Planteamiento del problema, Evaluación del problema,
Objetivos generales y específicos, Justificación e importancia.
Capítulo II, Marco Teórico, comprende los Antecedentes del Estudio,
Fundamentación Teórica, Fundamentación Legal, Hipótesis, Variables de la
investigación, Definiciones conceptuales.
Capítulo III, Metodología, hace referencia al Diseño de la Investigación, donde
iniciamos el estudio con el diseño de la investigación Población y Muestra. La
muestra va en relación científica con cuadros de aplicación numérica y estadística.
Las técnica utilizadas para la investigación fueron la entrevista y la encuesta, los
instrumentos estuvieron constituidos por cuestionarios.
El capítulo IV, comprende el análisis de los resultados obtenidos después de
aplicados los instrumentos de evaluación, realizado bajo 3 la plantilla estadística
del programa Excel. El procesamiento y análisis comprendió el tamizado de la
información, el respectivo análisis interpretativo de los datos de las encuestas.
Encontramos las conclusiones y recomendaciones que resultan del análisis e
interpretación de los resultados
3
CAPÍTULO I
El problema
Planteamiento del problema
Ubicación del Problema en un Contexto
La tecnología, es la herramienta que permite al ser humano desenvolverse en
ámbitos laborales, personales y educativos. Esto nos obliga a conocer y aprender
el uso de las nuevas herramientas que facilitan nuestro trabajo.
Streaming no solo es un medio de comunicación, es el método con el que
accedemos a la información, el cual permite ver y escuchar contenido multimedia
en paralelo a su descarga, permitiendo el ahorro de tiempo y de memoria física de
nuestro ordenador, además nos brinda el uso de la videoconferencia, el video en
vivo, servicios que otorgan comunicación instantánea.
Para el año 2015 las Universidades de vanguardia gozarán con servicios como:
aulas virtuales, videoconferencia, chat en línea, radio y tv en internet. Por lo que
es necesario que la Universidad de Guayaquil, no se quede atrás, ya que es el
centro de estudio con mayor cantidad de estudiantes, personal docente y
administrativo. Los cuales en sus labores diarias hacen uso de las TIC’s.
Situación Conflicto Nudos Críticos
El problema se evidencia al momento de tener la necesidad de ver o descargar
contenido multimedia. Cada petición, requiere consumo de ancho de banda, de
memoria en el ordenador, espacio en disco duro, y lo más importante, tiempo de
espera. Si tenemos más de un usuario descargando estos contenidos en paralelo,
4
debemos considerar que nuestra velocidad de descarga dependerá de la
concurrencia de los usuarios.
Además tenemos que considerar el consumo de ancho de banda que demandará
la descarga de contenido multimedia, los recursos de memoria y espacio en disco
duro de los ordenadores de los usuarios, y nuestros servidores Streaming deben
ser robustos, capaces de soportar un gran número de descargas
simultáneamente.
Actualmente La Universidad de Guayaquil cuenta con 18 unidades académicas,
cada unidad académica posee una arquitectura de red con el fin de proporcionar
internet al personal académico y estudiantil.
Las unidades académicas están en constante comunicación con la administración
central de la Universidad, las autoridades para dar a conocer alguna decisión
envían informes u oficios, generando el uso excesivo del papel, adicional a esto,
no podemos confirmar la entrega del mismo.
Adicional a esto, para poder mantener una reunión con las autoridades
pertinentes, deben trasladarse físicamente al lugar. El uso de Streaming mejorará
la productividad y eficiencia en el uso del tiempo, permitiendo asi que los docentes
y personal administrativo mantengan una comunicación segura y confiable fácil de
usar.
.
5
Causas y Consecuencias del Problema
Cuadro 1: Causas y Consecuencias
CAUSAS CONSECUENCIAS
1.- Desconocimiento del servicio de Streaming No se explotan sus potencialidades en lo
administrativo ni en la docencia.
2.- Desconocimiento de las características de
soporte de los equipos de la red actual Inadecuado uso de los equipos y servicios
3.- Falta de capacitación del personal para el
uso de nuevas herramientas
Escasez de servicios y aplicaciones que
mejoran el tiempo y la calidad de trabajo
4.- Falta de segmentación de ancho de banda Latencia y lentitud en la transmisión de
contenido multimedia
5.-Falta de presupuesto Carencia de equipos adecuados para la
transmisión de audio y video en vivo
7.- Subutilización del ancho de banda. La comunicación en el ámbito académico se
vea limitada.
Fuente: Datos de la Investigación
Autor: Dennisse Torres y Edwin Ochoa
Delimitación del Problema
Campo: Educación Superior
Área: Sistema de Comunicaciones
Aspecto: Diseño de un Sistema
Tema: Estudio de la infraestructura informática de la universidad de
Guayaquil para brindar soporte a un sistema de Streaming de audio y video
Formulación del Problema
¿Cómo el estudio de la infraestructura informática de la universidad de
Guayaquil puede brindar soporte a un sistema de Streaming de audio y
video?
6
Evaluación del Problema
Delimitado: La Universidad de Guayaquil cuenta con 18 unidades
académicas los cuales se encuentran ubicados en diferentes puntos de la
ciudad de Guayaquil, la mayor parte de las unidades académicas se
encuentran en Av. Delta. Cada unidad cuenta con una arquitectura de red
cuya funcionalidad es proporcionar internet a cada docente, personal
administrativo y estudiante. Streaming es un servicio que puede ser
incorporado en diseño de la red, permitiendo mejorar el rendimiento y
calidad del audio y video.
Claro: Streaming es una forma sencilla de ver videos y realizar
videoconferencias online, usando al máximo los recursos de nuestros
equipos y evitando la retransmisión de la información en la red. Permite la
visualización de los contenidos multimedia online, sin afectar los procesos
que estemos realizando al mismo tiempo.
Concreto: Un sistema de Streaming permite utilizar el máximo potencial de
nuestro ancho de banda para poder visualizar videos, realizar
videoconferencia de manera rápida sin necesidad de tener cortes de
transmisión, o esperar que la descarga finalice.
Factible: El diseño de un sistema de Streaming de audio y video, necesita
un estudio de la arquitectura actual de red de la Universidad de Guayaquil,
en un tiempo estimado de 4 meses.
Identifica los productos esperados: Las ventajas del Streaming es el uso
del mismo canal de transmisión para audio y video simultáneamente, sin
necesidad de esperar largos tiempos para poder ver y escuchar un video.
Integrando así los servicios actuales de la Universidad de Guayaquil, junto
con el servidor Streaming.
7
Objetivos
Objetivo general
Realizar un estudio de factibilidad informática (plataforma de servidores y
conectividad de red) que sirva de base a una futura implementación de un sistema
de Streaming de audio y video para La Universidad de Guayaquil.
Objetivos específicos
Realizar levantamiento de información correspondiente a la arquitectura de
red, en el edificio central y en las facultades de la Universidad de Guayaquil.
Realizar un estudio del estado del arte de los sistemas relacionados a los
servidores de Streaming que sirvan de base para esta tesis.
Evaluar los equipos de transmisión que permitan el uso de material multimedia
en la red, de igual forma productos opensource que se puedan vincular a la
arquitectura de red.
Realizar una comparación de los protocolos de transporte, y demás
características que ofrecen los servidores de Streaming que me permitan la
integración del servicio multimedia con la arquitectura de red.
Seleccionar un sistema de Streaming, basado en protocolos de transporte y
consumo de ancho de banda, la cual servirá para el monitoreo del material
multimedia.
8
Alcances del problema
Solicitar los permisos necesarios, para acceder a las distintas dependencias
donde llegue la estructura de red.
Solicitar la asistencia de un responsable de tecnología que conozca de la
infraestructura de red y que permita hacer el recorrido en las instalaciones y
centros de datos.
Solicitar planos de las instalaciones, inventario de equipos tecnológicos por
cada facultad para evitar adquirir productos duplicados.
Analizar la información recabada, que permita a futuro diseñar un sistema de
Streaming.
Evaluar los métodos de seguridad que se utilizan en los servidores dedicados
que garanticen la transmisión y emisión de información.
Realizar un análisis de los protocolos de transporte, codificación de audio y
video que más se ajusten a la infraestructura de red.
Realizar un informe explicito, de todo lo encontrado en la red. Adicional en
anexo se presenta un planteamiento inicial que pueda ser considerado en el
diseño a realizar.
Seleccionar el software y el hardware adecuado para levantar a futuro un
sistema de Streaming en la red de la Universidad de Guayaquil.
9
Justificación e importancia
Una de las razones que motiva el desarrollo de este proyecto, es que la
Universidad de Guayaquil cuente con servicios avanzados de reproducción de
Streaming, y llegue a ser parte del grupo de universidades que se encuentran en
la brecha tecnológica, que nos permite aligerar la carga y el uso del ancho de
banda, quien con su avance ha ido mejorando el uso del mismo.
La principal utilidad de esta tecnología, es la videoconferencia, es decir la
reproducción de audio y video simultáneamente de manera comprimida,
ahorrando el consumo de ancho de banda y permitiendo ver el contenido en vivo
sin interrupciones.
Metodología del proyecto
Nuestra investigación está basada en el estudio de campo, así como bibliográfica,
en donde nuestra población son los estudiantes, docentes y autoridades de la
Universidad de Guayaquil en el período 2015-2016, siendo un total de 57136, con
una muestra de 397 y poder realizar las encuestas necesarias para comprobar la
aceptación de nuestra hipótesis.
10
CAPÍTULO II
Marco teórico
Antecedentes del estudio
La investigación a realizar debe tener en cuenta el conocimiento previamente
construido, pues esta forma parte de una estructura teórica ya existente.
El marco teórico implica analizar teorías, investigaciones, antecedentes que se
consideren válidos para el encuadre del estudio pues la búsqueda y
sistematización de aquellas teorías procedentes pueden ayudar en el análisis del
problema a investigar.
Fundamentación teórica
Uso de la tecnología Streaming
La esencia de Streaming es conocido desde aproximadamente 70 años, en donde
las imágenes eran captadas por cámaras y transmitidas por el espectro
radioeléctrico hasta los receptores en cada hogar, una tecnología usada en esa
época eran las videograbaciones que permitían tener una programación
pregrabada con anterioridad.
Con el lanzamiento de RealAudio 1.0 en abril de 1995, se da a conocer una nueva
era digital, en donde el contenido multimedia puede ser transmitido al mismo
tiempo que es descargado, Streaming es la integración de un conjunto de
tecnologías que nos permite ver y escuchar simultáneamente, en el tiempo que
nosotros dispongamos.
Los métodos tradicionales de descargas de videos por internet requieren la
descarga total del contenido para poder reproducirlo, los paquetes de audio y
video por lo general son muy grandes y su descarga se torna lenta, por el contrario
Streaming no necesita tener todo el video para poder reproducirlo, su reproducción
11
es casi inmediata. Gracias al ancho de banda y a los métodos de codificación de
audio y video, la entrega de grandes cantidades de contenidos multimedia se hace
más fácil.
Difusión
Video bajo demanda
VoD (Video on Demand) es una forma de trasmisión de peticiones de uno o varios
usuarios, estas peticiones contienen un comando donde el usuario pide el video
que quiera transmitir. Estos archivos pueden ser visualizados por múltiples
usuarios, pero dependerá de la concurrencia con la que cuente el servidor
Una vez que la petición llegue al servidor, y lea el comando de reproducción
empieza a reproducir el archivo multimedia, y es enviado al cliente, en donde es
almacenado temporalmente en un búfer de datos, para evitar los posibles cortes
en la reproducción provocados por la latencia y las diferentes variaciones de señal.
VoD cada vez es más frecuente en la red, donde puede alcanzar un sin número
de usuarios a cualquier hora en cualquier lugar. Cuenta con las funciones básicas
de video, adelantar, retroceder, pausar, detener, cámara lenta, ofreciendo de
manera personalizada a los usuarios el acceso a sus contenidos multimedia.
Live video Streaming
Streaming de video en vivo, es información generada justo en el mismo momento
en el que se transmiten, sea el caso de un concierto, clases virtuales, esto es lo
más parecido a las emisiones televisivas. Cuando se usa este tipo de transmisión,
el usuario no podrá usar las funciones básicas de video.
La transmisión de radio y televisión por internet usa esta tecnología, en este tipo
de difusión usamos el termino Broadcast, porque todos los usuarios que se
conecten al servidor Streaming verán la misma información, en el punto de stream
12
en un instante determinado, tomando en cuenta los retardos en la red que
provocan que los usuarios reciban antes la información que otros.
Streaming en vivo, usa no solo un servidor de Streaming para difundir el contenido
multimedia, sino necesita un equipo capaz de realizar el proceso de compresión y
captura en tiempo real, conocido como difusor o broadcaster. El cual puede ser
instalado en el servidor si no tenemos mucha concurrencia de usuarios, pero para
tener mejores resultados en la trasmisión es recomendable separar ambos
programas en diferentes equipos.
Ventajas
Streaming ofrece grandes ventajas en la difusión y reproducción de contenido
multimedia, sea en vivo o bajo demanda, cada petición realizada al servidor no
necesita ser descargada en su totalidad para que sea reproducida, dándonos un
ahorro de ancho de banda en nuestra red, permitiendo así ser usada en redes
inalámbricas las cuales tienen ciertas restricciones de ancho de banda.
El uso de Streaming es fácil y accesible a cualquier dispositivo con acceso a
internet, el cual nos da la posibilidad de compartir y publicar estos contenidos en
nuestras redes sociales. Además esta tecnología controla de manera muy precisa,
donde, cuando y como se reproducen sus contenidos.
Aplicaciones
Esta tecnología está enfocada en la creación de enlaces y disponer de nuevas
formas de comunicación, abriendo paso a la comunicación a distancia, la cual está
ganando popularidad a nivel mundial por el ahorro de costos de envío y de tiempo.
El beneficiario directo de esta tecnología es la industria televisora, y el
telemercadeo, quienes al usar Streaming reducen costos de envío y de publicidad
impresa, permitiendo subir videos, publicidad al servidor Streaming y que los
usuarios los observen en cualquier momento.
13
El factor que impacta en el uso del Streaming es el ancho de banda quien define
la fluidez y disponibilidad de la emisión en alta definición. Su evolución permite
tener alcances en cualquier parte del mundo, día a día la demanda de contenido
multimedia va creciendo, por ende la demanda es cada vez mayor, dando apertura
a todo tipo de contenido multimedia.
Videoconferencia
Como ya hemos dicho la videoconferencia es un sistema de comunicación que
permite mantener reuniones colectivas entre varias personas que se encuentran
en lugares distantes. Esta comunicación se realiza en tiempo real, vía telefónica,
y se transmite tanto la imagen como el sonido, en ambos sentidos. Los
interlocutores se ven y se hablan como si estuvieran en la misma sala de
reuniones, a la vez que se pueden intercambiar datos, fax, información gráfica y
documental, vídeo, diapositivas, etc.
Es un sistema de comunicación que nos permite establecer reuniones entre 2 o
más personas que se encuentran el lugares diferentes y distantes. Este tipo de
comunicación es en tiempo real, y vía telefónica, y es capaz de transmitir tanto la
imagen como el sonido, nos da la perspectiva de estar en el mismo lugar hablando
con los usuarios, además de poder intercambiar documentos, archivos y todo tipo
de información con los participantes de la videoconferencia.
Este sistema de comunicación depende de la tecnología que utilicemos para
transmitir la imagen y el sonido. Entre los más utilizados mencionamos la
videoconferencia RDSI, videoconferencia MBONE, videoconferencia
LAN/Ethernet este último es a través de internet, la cual utiliza un computador de
tipo multimedia, debe estar conectado a una red y nos permite visualizar las
personas a las cuales podemos llamar e incluir en videoconferencia.
Aula virtual
El aula virtual es un medio el cual los educadores se encuentran para realizar
actividades que conducen al aprendizaje (horton, 2000), el cual les brinda la
14
posibilidad de enseñar en línea en un entorno privado capaz de administrar
procesos educativos que están basados en un sistema de aprendizaje y
enseñanza. Los participantes del aula virtual podrán interactuar unos entre otros
y acceder a la información permitida por el administrador.
Además de ser un medio para la distribución de información y contenido
multimedia, nos permite obtener comunicación con los participantes, y evaluar
conocimientos y tener un manejo de la clase. El aula virtual toma muchos nombres
y formas, ya que van desde la creación de entornos virtuales agradables a la vista
del estudiante usando hipertexto hasta limitarse a la creatividad del creador del
espacio virtual cerrado.
Por otra parte, el sistema de aula virtual debe proporcionar un ambiente seguro,
confiable y libre de cualquier riesgo o amenaza, para que la clase empiece el
administrador debe establecer condiciones ideales y requisitos básicos que deben
seguir los participantes, mantener una comunicación fluida, y respetar las normas
que se establezcan, permitiendo al maestro o administrador evitar que la clase se
distraiga con conversaciones ligadas al chat en línea.
E-learning
Es una mejora de la educación a distancia, la cual fue usada por mucho tiempo
como un método de aprendizaje usando herramientas como cartas, guías de
estudio y textos, que junto con el avance y aporte que nos dado la tecnología, se
suman los formatos digitales como el CD y DVD.
Al ser esta una nueva tendencia de comunicación, podemos definirla como: “El e-
learning es cualquier medio electrónico de distribución, participación y apoyo al
aprendizaje, normalmente, mediante internet y de servicios de medios electrónicos
relacionados como el aprendizaje por ordenador, las aulas virtuales y la
colaboración digital. El e-learning se utiliza para una amplia gama de actividades
y objetivos, y a menudo requiere de una colaboración efectiva entre actores
profesionales muy distintos.
15
Cada actividad y objetivo implica un enfoque distintivo, es posible que cada actor
profesional tenga una perspectiva diferente. Por lo tanto, la imagen pedagógica
del e-learning no es uniforme ni directa, sin embargo, es necesario entenderla
para impartir esta clase de aprendizaje de forma efectiva.” (Stephenson, 2001)
La diferencia del e-learning con la educación tradicional es la tecnología
que usemos como medio de transmisión de información y conocimiento. A
continuación presentamos las diferencias expuestas en la Tabla 1
Tabla 1: Diferencias entre la Educación tradicional y E-learning
Educación tradicional E-learning
– El instructor es el centro de atención – El aprendiz es el centro de atención
– Control por parte del instructor – Responsabilidad del estudiante
– Sincrónica – Asincrónica y/o sincrónica
– Horario establecido – Justo a tiempo
Elaborado por: Dennisse Torres, Edwin Ochoa
Fuente: http://es.slideshare.net/pitertrump/formacin-elearning-vs-formacin-
tradicional
Biblioteca virtual
Es un conjunto de bases de datos, con un sin número de recursos electrónicos,
como conferencias, ebooks, artículos, tesis doctorales, entre otros, además ofrece
herramientas como visores de documentos, generadores de citas bibliográficas.
Permitiendo a los lectores un fácil manejo de las mismas.
Una de las principales ventajas del uso de la biblioteca virtual es la reducción del
tiempo de búsqueda de información, contando con información actualizada útil
para los docentes y para la investigación realizada por los estudiantes. Asi mismo
nos permite elevar la calidad de investigación en las áreas científicas del país.
16
Distribución Streaming
Conexión unicast
Se entiende por unicast, al envío de información desde un punto único, a otro
punto único, en la que se establece una comunicación de manera bidireccional, la
mayor parte de las comunicaciones en Internet está realizada por conexiones
unicast ya que es soportada por cualquier tipo de equipos.
Cuando un usuario realiza una petición al servidor, se establece una conexión
unicast, pero si varios usuarios realizan la petición al servidor del mismo
documento, esto implica consumo de ancho de banda por cada usuario
independientemente, lo que provoca un uso deficiente del ancho de banda. Sin
embargo a pesar de esta desventaja, unicast proporciona al usuario una
interacción con el documento a descargar, ya que cuenta con una copia del
documento.
Ilustración 1: Conexión Unicast
Fuente: http://apuntesdenetworking.blogspot.com/2012/01/ip-metodos-de-
entrega-de-paquetes.html
Elaborado por: Apuntes de Networking
Conexión Multicast
Se lo define como la conexión en donde existe un único emisor, pero varios
receptores, la cual implica enviar un datagrama IP a un grupo específico,
identificados con una sola dirección IP, y en donde, solo los equipos que hayan
17
realizado la petición al servidor para el envío de información se agregarán al
datagrama, de esta manera el resto de equipos serán ignorados.
Las conexiones Multicast dan un aporte muy poderoso a las redes IP, permitiendo
al mismo tiempo visualizar y grabar secuencias de video de CCTV en la misma
cámara, asegurándose de que el flujo de video solo sea visto por los usuarios
interesados en verlo. Para que pueda ser usada la conexión, se debe contar con
routers y switches compatibles con esta tecnología y contar con la configuración
correcta.
Los equipos que quieran recibir los paquetes en conexiones Multicast, deben estar
suscritos a un grupo, por medio de mensajes tipo IGMP, la cual nos permite
registrar los equipos para que puedan recibir paquetes Multicast, y que nuestros
routers conozcan que su interfaz tiene equipos interesados en recibir paquetes de
direcciones Multicast, con el fin de que redirija los paquetes al host interesado.
IGMP
Internet Group Management Protocol, en sus siglas en ingles IGMP, es un
protocolo usado principalmente para enviar solicitudes de unión a grupos
Multicast, las cuales son dirigidas a los routers adyacentes a los hosts que envían
mensajes IGMP, otra de sus utilidades es el intercambio de información acerca
del estado entre enrutadores IP y los miembros de grupo multidifusión.
PIM
Protocol Independent Multicast, PIM sus siglas en inglés, es un protocolo de
enrutamiento Multicast, parecido a RIP u OSPF, su diseño no adquiere ni
distribuye métricas, además necesita de un protocolo unicast para visualizar la
topología de red. Existen dos versiones de este protocolo, DM o Dense Mode y la
versión SM Sparse Mode.
18
Conexión Broadcast
Este tipo de conexión, se lo puede definir como uno a todos, utilizada comúnmente
en televisión. Requiere de un emisor y varios puntos receptores. Es muy utilizado
para el envío de contenidos muy populares, ya que este nos permite enviar la
información a todos los receptores al mismo tiempo, teniendo en cuenta que el
sistema debe ser diseñado para poder enviar a cada receptor la señal requerida.
Una de las características más importantes de esta conexión, es la limitación en
la interacción entre el emisor y receptor debido al gran número de receptores que
existen al mismo tiempo, y la información que viaja a través de los canales, lo cual
limita la adaptabilidad del sistema de Streaming siendo este no muy eficiente en
la administración de recursos.
Tecnologías Streaming
Arquitectura
Cuando hablamos de Streaming podemos utilizar diferentes arquitecturas de red,
las cuales dependerán de los requerimientos de los usuarios. La arquitectura típica
o más común es Cliente-Servidor, en donde debe existir una petición al servidor
Streaming con la información del cliente, y poder establecer la conexión.
La arquitectura Server-less o arquitectura sin servidor, es decir en esta
arquitectura no existe un servidor dedicado al servicio de Streaming, las peticiones
llegan a un servidor Web denominado Pseudo-Streaming o Fast-Start. Esta
arquitectura usa únicamente los protocolos TCP y HTTP.
Además, existe la arquitectura sin cliente, es decir no tenemos un software
previamente instalado en los clientes, para poder visualizar el contenido
multimedia se usa un applet java o plugin, esta arquitectura simula un sistema de
Streaming en directo bajo demanda. Los principales elementos que conforman
cualquier arquitectura Streaming son los Sistemas de producción, los cuales
generan los flujos de datos, el cual proviene de un sistema de almacenamiento en
19
donde se produce el flujo de audio y video pero en formato de Streaming para
poder ser trasmitidos o almacenados simultáneamente; o ser emitidos en directo.
En algunos de los casos, es necesaria la instalación de un servidor proxy el cual
nos permitirá una mejor calidad del servicio. Este será el responsable de trasmitir
el archivo que solicite el cliente, y si en su cache contiene el archivo ya no realiza
la petición nuevamente, lo cual reduce considerablemente el retardo de la
transmisión de la información
Protocolos
TCP
TCP, por sus siglas en ingles Transmision Control Protocol, es uno de los
protocolos que pueden ser usados en Streaming, para crear conexiones entre
clientes y servidores y enviar flujo de información, este protocolo garantiza la
entrega del flujo de datos, sin errores y en orden, es decir llegan a su destino en
el mismo orden en que fueron trasmitidos por su emisor. También proporciona un
mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma máquina, a
través del puerto. (Herrera, Villacrés, 2009)
Este protocolo agrega un sin número de funciones que nos permitirán una
comunicación sin pérdida de paquetes de información y sin duplicaciones. Este
tipo de conexiones se componen de tres etapas, el establecimiento de la conexión,
la transferencia de datos y por último la finalización de la conexión. Entre los
principales servicios que nos otorga este protocolo tenemos la confiabilidad del
envío y la recepción de la información, la transmisión de los datos se realiza por
un mismo canal, proporciona control sobre el flujo de paquetes y del tráfico que
puede ser soportado en un canal de comunicación, multiplexación y full dúplex.
UDP
User Datagram Protocol es un protocolo del nivel de transporte, está basado en
datagramas, este protocolo es usado en tecnología Streaming, ya que hace que
20
la entrega de los paquetes de datos que son enviados por el servidor hacia el
cliente tenga una mayor velocidad que la que TCP ofrece.
Esta ventaja, es alcanzada ya que en los casos que ocurra un error de trasmisión
UDP sigue enviando los datos sin importar las interrupciones, a diferencia de TCP
y HTTP que, al sufrir estos errores, intentar retrasmitir los paquetes perdidos hasta
que obtengan la confirmación de entrega de la información en su totalidad.
Considerando que, en las aplicaciones multimedia, las interrupciones de
transmisión, o las pérdidas de paquetes son imperceptibles, UDP es un protocolo
muy usado en Streaming por su velocidad de entrega, ya que este no necesita
establecer la conexión antes de enviar los paquetes.
RTP
Es un protocolo que nos ofrece funciones de transporte para las aplicaciones de
trasmisión de datos en tiempo real, trabaja en conjunto con el protocolo UDP, lo
cual nos indica que no nos proporciona confiabilidad en la entrega de los paquetes
de datos, ni me da una calidad de servicio sobre la red.
RTP me permite asignar a cada fuente de información su propio flujo de paquetes
RTP, es decir en el caso de una videoconferencia, RTP podría asignar para solo
el audio un flujo de paquetes RTP independiente y otro flujo para video, o a su vez
un solo flujo para ambos servicios. Esto contribuye a las marcas de tiempo y
números de secuencia que nos permiten controlar el flujo e identificar los paquetes
que se vayan perdiendo.
RTCP
RTCP es un protocolo de control que trabaja en conjunto con RTP, este nos
permite monitorear la entrega de los datos en forma escalable, controla además
que los participantes de la sesión RTP envíen los paquetes periódicamente. Su
función principal es informar sobre la calidad de servicio RTP, basándose en
21
estadísticas de comunicación, paquetes de datos enviados, perdidos y su tasa de
transferencia.
Este protocolo nos ofrece funciones como retroalimentación de la calidad, además
de un identificador a nivel de transporte para las fuentes RTP para el control de la
perdida de paquetes, así mismo nos permite conocer el total de participantes, ya
que los paquetes se envían a todos los participantes, para el cálculo de la tasa de
transferencia.
HDS
Este protocolo fue desarrollado por Adobe, como una alternativa del protocolo
RTMP, este protocolo permite la trasmisión adaptativa por HTTP a todos los
dispositivos que tengan compatibilidad con adobe flash o adobe air. El beneficio
más significativo en Streaming es no depender de un FMS, ayudando con la
disminución de costos, sin embargo, tiene como limitante el uso práctico en
dispositivos móviles, ya que el reproductor flash no es compatible con sistemas
operativos como Android o IOS.
HLS
Este protocolo lo podemos ver en un gran número de reproductores, de forma
predeterminada esta en HTML5, se implementa usando servidores HTTP o
servidores dedicados a Streaming, gracias a su compatibilidad y flexibilidad se ha
ido adaptando este protocolo como primario en Streaming, para los sitios web de
contenidos de video.
Sin embargo, a pesar de su flexibilidad, aún tiene limitaciones en dispositivos
móviles como Android, en donde el soporte cambia dependiendo la versión y el
dispositivo, Android trato de adaptarse a este protocolo a sus sistemas operativos,
pero el buffer de almacenamiento es excesivo.
22
RTSP
Es un protocolo encargado del control de la entrega de datos en tiempo real. Este
está situado sobre el protocolo TCP, siendo capaz de controlar varios flujos de
datos sincronizados, contiene un mecanismo llamado interleaving que le permite
transportar los datos, aunque normalmente no sea el encargado.
Los flujos de datos que son controlados por RTSP son enviados por RTP, aunque
pueden ser enviados por otros protocolos. Además, nos permite la interacción con
el usuario, dando la posibilidad de iniciar, detener o pausar la reproducción de un
video, haciendo más amigable para el usuario la visualización del contenido
multimedia.
Tabla 2: Protocolos de Streaming vs. Servidores
Fuente: publicación de materiales audiovisuales a través de un servidor
de video-streaming
Elaborado por: Edwin Jovanny Acevedo Clavijo ,Dina Julieth Parra Toloza
,Walter Winkler Hernández
Codificación y componentes tecnológicos
Para que sea posible el intercambio de información, debemos elegir
correctamente una codificación para la trasmisión de señales, la cual dependerá
del medio físico que utilicemos para la trasmisión, la garantía de la integridad de
los mismos y además de la velocidad con que serán trasmitidos los datos.
23
Dentro de la codificación, encontramos el códec, el cual es la abreviatura de
Codificador-Decodificador, describe una especificación en software, hardware o
en ambos, es capaz de trasformar un archivo en un flujo de datos o en una señal.
Los códec son capaces de codificar el flujo o señal y descifrarlo para la
reproducción del mismo, o para poder manipular el flujo en un formato más
apropiado.
Estos son usados en videoconferencias y en la emisión de medios de
comunicación. Ya que la mayoría de los archivos multimedia contienen tanto video
como audio, o ambos. Estos flujos pueden ser manipulados con procesos,
programas diferentes, pero para que sean útiles para almacenar o distribuir tienen
que ser encapsulados juntos.
Su principal función es el proceso de compresión, en donde aplican un algoritmo
al archivo multimedia para poder comprimirlo y enviarlo o guárdalo. Para su
reproducción se aplica el algoritmo inverso, creando un video que incluye el mismo
contenido que el video original. Los códec estándares no son compatibles entre
si, es decir tanto la codificación como decodificación deben utilizar el mismo
estándar para poder ser reproducido.
Códec de video
Cuando hablamos de codificación de video, nos referimos al proceso de
compresión y descompresión de una señal de video. La compresión no es más
que la reducción de la información para poder representarla en un contenido de
video sin afectar demasiado la calidad de imagen, es decir, toda codificación
implica una compresión del video original, la primera etapa de la conversión es la
captura de video.
Para realizar la captura de video, existen dos equipamientos, el que me
comprimen el video junto con la captura, y los que no la comprimen, uno de ellos
son los equipos profesionales, ya que guardan la información en su formato
original para que un software específico lo comprima. Este proceso realiza dos
muestreos: el espacial captura un frame o imagen, que al muestrearse genera una
24
imagen en forma de rectángulo de pixeles, pero dependerá del tamaño de la
imagen y de la definición de color. El muestreo temporal, captura una sucesión de
imágenes en intervalos de tiempo regulares, según la cantidad de imágenes por
segundo se podrá determinar la calidad del muestreo espacial. Por lo general se
requiere capturar 25 frames por segundo para garantizar continuidad.
El muestreo progresivo se lo conoce como la forma natural de realizar muestreo
de señal de video, en donde el video se muestrea como una seria temporal de
frames completos, lo cual fue mejorado en el muestreo intercalado, el cual
muestrea el frame dividido en dos en cada intervalo de tiempo.
El proceso de compresión nos da como resultado un video compacto capaz de
interpretarse por el decoder, el cual realiza el proceso contrario al del codificador,
esto dependerá de los diferentes estándares de CODEC que se utilice en el
sistema de video, el video comprimido es enviado por la línea de trasmisión digital
hasta llegar al receptor en donde son reconvertidas a su formato original.
Evolución de mpeg
Es un estándar internacional, el cual fue definido por el comité MPEG formado por
ISO, el cual permite la representación codificada y comprimida de imágenes en
movimiento y audio asociado, para el uso de medios de almacenamiento digital.
Este estándar aplica una compresión espacial y temporal.
Aplica una trasformada de coseno discreta, luego hace una cuantizacion y aplica
un logaritmo RLE para comprimir el flujo de datos. Reduce la redundancia espacial
de los bloques de imágenes y de predicción de errores, ya que trasforma los
bloques desde el dominio del espacio hasta el dominio de la frecuencia
Al ser el grupo más destacado de la industria de estandarización de video digital,
con el lanzamiento del estándar MPEG-1 en 1993, el grupo mejora y completa el
estándar, con una mejor calidad, con una velocidad de compresión mayor a 1Mb/s,
25
mejorando así, no solo la compresión sino además la codificación progresiva,
ofreciendo flexibilidad con el uso de niveles y perfiles, es decir usando variaciones
de calidad de compresión, adaptando el estándar a todas las exigencias de los
sistemas particulares.
MPEG-2 es un conjunto de estándares, está definido por dos sistemas de capas
o flujos; el flujo de programas y el flujo de transporte, estas capas se usan
individualmente no se pueden usar en conjunto, funcionalmente el flujo de
programa es parecido al sistema de MPEG-1.
La técnica de multiplexación y encapsulamiento, produce paquetes de varios
tamaños, los paquetes de gran tamaño producen errores e incrementan los
requerimientos del buffer en el receptor para demultiplexar los flujos de datos. Por
otro lado el flujo de transporte produce paquetes de tamaño fijo de 188 bytes los
que decrementan los niveles de errores ocultos y los requerimientos del buffer del
receptor.
Finalizando el año de 1995, el grupo MPEG continuó mejorando su
estandarización y desarrolló MPEG-4 el cual especifica la codificación de video
digital, inicialmente fue desarrollado para comunicaciones de video con tasa
binaria baja, inferiores a 64 KB/s, está orientado a objetos, los cuales son
codificados de manera independiente, lo que proporciona flexibilidad para la
composición de escenas.
Una de las principales características de este estándar, es la fácil interoperabilidad
entre aplicaciones, funciona bajo perfiles y niveles los cuales definen un sin
número de herramientas para la codificación de los flujos de bits. En cambio los
niveles establecen limitaciones en los flujos, como el tamaño de imagen y la
velocidad binaria. Actualmente el estándar MPEG-4 posee 17 perfiles.
H.263
Es un estándar de la ITU-T, el cual nace del intento de mejorar la compresión de
H.261, se lo define como un método de codificación, utilizado para comprimir
26
imágenes en movimiento a bajas velocidades binarias. Soporta cinco formatos de
imagen estandarizados: sub-QCIF (88x72), QCIF (176x144), QCIF (352x288),
QCIF (704x576), QCIF (1408x1152).
H.263 cuenta con cuatro modos de operación adicionales a los básicos, que
mejoran la calidad de imagen a bajas ratas de bits, sin mucho incremento en su
complejidad, gracias a su calidad de imagen fue acogiendo estándares de
transporte sobre redes como: ITU-T H.324 (PSTN), H.320 (ISDN), 3 GPPP.
Entre las mejoras que H.263 ofrece, es una mejora en calidad de video con una
rata de bits por debajo de 30 Kbits/s, utiliza vectores de movimiento de medio pixel,
mejorando la eficiencia de la compensación de movimiento, puede operar en
diversos tipos de redes. Estas mejoras permitieron que H.263 sea la base para la
creación del núcleo de MPEG-4 visual.
H.264
Es un estándar para la compresión de video, este es el último que está orientado
al bloque y se encuentra basado en la compensación del movimiento, fue
desarrollado en conjunto con MPEG-4 AVC para que tengan un contenido técnico
idéntico. Cuenta con un decodificador especifico que puede ser usado por todos
los perfiles si es necesario. En este estándar se mejoró la calidad de video pero
con la mitad de la velocidad requerida anteriormente, lo que ayuda a la eficiencia
en el uso de la infraestructura de comunicaciones que exista.
FLV
Flash video es un formato contenedor propietario, puede ser visto en los sistemas
operativos mediante Adobe Flas Player, este plugin está disponible para
navegadores web. Este formato es muy utilizado en sitios web como YouTube,
Google Video entre otros, además estos archivos pueden ser integrados dentro
de archivos SWF.
27
Los archivos de Flash Video, contienen una variante de H.263 bajo el nombre de
Sorenson Spark, soportando dos tipos de códec, ambos basados en mapas de
bits, lo que puede provocar perdida al reducir la profundidad de color. Es más
complejo que sus antecesores, lo que puede causar problemas en sistemas con
configuraciones antiguas.
MOV
Este formato de QuickTime fue creado por Apple, con la ventaja que es
multiplataforma, y en sus últimas versiones nos permite la interacción con realidad
virtual y tecnología 3D, sus funciones son similares a las de un fichero contenedor
multimedia. Contiene una o más pistas, que pueden tener varios tipos de datos,
sean audio, video, texto, o efectos, codificados digitalmente con un códec
específico.
Códec de audio
Este tipo de códec incluye algoritmos que nos permiten codificar y decodificar
datos que contienen audio, lo que permite ahorrar la cantidad de bits que ocupa
el fichero, con una buena calidad, usándolo principalmente para el
almacenamiento y trasmisión de información, en donde si tenemos mejor
codificación tendremos mayor compresión reduciendo asi el espacio que se
requiera para poder almacenarlo, así mismo será más rápido poder trasmitirlo en
cualquier tipo de red, ya que a menor tasa de bits tendremos mayor velocidad de
envío.
En la compresión de archivos de audio se aprovecha las limitaciones que tiene el
ser humano en el sistema auditivo, según el sistema de compresión tenemos
compresión con pérdidas y sin perdidas, donde usamos diferentes métodos de
eliminación de datos inaudibles; en la compresión con pérdidas se usa la división
de la señal en subbandas de frecuencia en función de un umbral de detección de
ruido, analizando la señal de audio, calculando la cantidad de pérdidas que se
pueden introducir a cada subbanda.
28
Si utilizamos codificación sin perdidas, estos utilizan una compresión algoritmos
basados en eliminar redundancias de señal de ruido, minimizando el flujo de
datos, por lo general estos patrones repetitivos son fáciles de detectar en el
dominio frecuencial, lo que nos permite la predicción de la redundancia.
WAV
Este códec fue desarrollado por Microsoft en conjunto con IBM, apareció por
primera vez en los sistemas operativos Windows en 1995, el cual se convirtió en
un estándar de grabación para archivos de audio, su soporte de reproducción es
uno de los más grandes e importantes ya que funciona en cualquier aplicación
Windows.
Si necesitamos contar con calidad CD de audio, la grabación del sonido debe ser
de 44100 Hz y a 16 bits, sabiendo que por cada minuto de grabación, se ocupa
10 Mg de espacio. Una de las limitaciones es que solo permite grabar un archivo
hasta 4 Gb, pero esta limitación es propia del códec, ya que la cabecera del fichero
contiene la longitud de hasta 32 bits.
AAC
Es una codificación estándar reconocida por ISO en el patrón MPEG-2, almacena
más datos que MP3, pero en menos espacio, su principal objetivo es realizar una
compresión de datos menor a 384 Kbits/s. cuenta con predicción de coeficientes
espectrales que elimina la redundancia.
Al igual que MP3, este formato aplica una compresión denominada compresión
con pérdidas, es decir elimina frecuencias inaudibles para obtener un mayor grado
de compresión, usando menor espacio de disco. Un archivo comprimido por aac
tienen las extensiones: .aac, .mp4, m4a, m4b.
Real Audio
Es un formato de audio creado por Real Networks, es muy predominante en
trasmisiones en tiempo real, es decir, una estación de radio puede trasmitir al
29
usuario final sin necesidad de que este lo descargue primero. La distribución se
realiza a través de paquetes, pero estos paquetes deben ser recibidos por un
reproductor de marca Real, llamado Real Player.
Al recibir el primer paquete, este es reproducido mientras que se está recibiendo
el otro, en una carpeta temporal, lo cual ofrece una gran ventaja al distribuidor del
contenido, ya que no puede ser copiado ni compartidos, pero para el usuario es
una desventaja ya que la reproducción del contenido es online.
Esta tecnología se adapta a la velocidad de conexión del usuario, a su procesador
y memoria física. Si el usuario tiene la capacidad de recibir paquetes de alta
resolución y calidad de audio sin ninguna interrupción, el servidor lo distribuirá así,
pero si no el servidor reduce el muestreo y con ello la calidad, para que el usuario
no tenga interrupciones en su señal.
MP3
Es un códec de audio extendido, su tamaño de compresión es de 11 a 1, es decir,
si en un CD tenemos 20 canciones, en formato mp3 serían 220 canciones, lo que
nos da un gran ahorro de espacio de disco, no tenemos perdidas significantes de
calidad de sonido, solamente se elimina sonidos no audibles que el ser humano
no puede oír.
Este códec tiene técnicas de compresión digital distintas al CD, los parámetros
que influyen en la compresión, si en la grabación se encuentran ruidos fuertes, los
ruidos débiles se eliminarán, ya que el ser humano solo podrá escuchar los
sonidos fuertes. Por esta razón existen muchas versiones de MP3, ya que cada
una dictamina que sonidos se eliminan y cuáles no.
MP4
Es un estándar que forma parte de MPEG-4, este formato multimedia se usa
específicamente como almacenamiento de video y audio digital, aunque permite
30
también Streaming por internet, la extensión de archivo multimedia en formato
mp4 fue definido por MPEG como .mp4.
Este formato está basado en formato de codificación QuickTime, aunque es
idéntico al formato MOV, tiene soporte para Object Descriptors y algunas de las
características de MPEG, existen diferentes tipos de extensiones para archivos de
MP4, esto dependerá del contenido que tenga el archivo, la extensión .m4a se usa
para identificar los archivos que solo contengan audio, de igual manera .m4v solo
para archivos que contengan video.
WMA
Este es un formato de compresión de audio de Windows, tiene la particularidad de
adaptarse a las velocidades de conexión del usuario si es necesario, reduce el
tamaño de archivos muy grandes al igual que MP3, posee una infraestructura para
proteger Copyright lo que hace más difícil el trafico P2P de música.
Proceso de codificación
Debido al sin número de usuarios que tienen la necesidad de guardar cada minuto
de audio y video, estos son almacenados en forma de archivos en los discos
duros o en diferentes medios de almacenamiento, como el CD ROM, siendo estos
medios capaces de comprimir.
En archivo de audio encontraremos una matriz de datos, denominada array, en
donde las posiciones están dadas por números enteros empezando desde cero.
Estos números representan la frecuencia y el volumen del sonido en un periodo
de tiempo. La unión de todos los números ejecutados por el reproductor nos dan
como resultado música o efectos de sonido.
De manera similar se comportan los archivos contenedores de video, aunque los
números enteros se usan para definir colores, contraste, brillo, coordenadas o
posición, de cada porción de la cambiante de la secuencia de frames que
conforman la secuencia de imágenes o película.
31
La compresión de contenido multimedia, se realiza de maneras diferentes, cuando
se almacena o se lee un archivo de multimedia, se ejecutan fórmulas matemáticas,
las cuales resuelven la compresión y descompresión de un archivo. Al software
que se basa en estas fórmulas matemáticas de compresión se denomina CODEC.
En la compresión de video, en cambio las formulas se enfocan en mejorar la
reducción de la cantidad de color, ya que el ojo humano es mucho más fácil de
complacer que el oído, nuestra visión se contenta con una imagen básica de 256
colores, a diferencia de nuestro oído que detecta con rapidez un silencio o una
distorsión de audio.
Infraestructura tecnológica
Servidor Streaming
Software
Hélix universal server10
Es un proyecto impulsado por Real Networks que utiliza los formatos de audio y
video más conocidos, como RTP, RTSP como protocolos que realizan Streaming,
bajo UDP, además usa RTSP oculto, el cual ofrece las funcionalidades e
reproducción que brinda RTSP, pero este funciona sobre HTTP para que no exista
ningún inconveniente con los firewalls que prohíben paquetes UDP. (Austerberry,
2005).
Su licencia fue impulsada y creada por RealNEtwork, siendo esta open Source
similar a GPL, pero cuenta con módulos que no son parte de la licencia open
Source como los módulos que generan archivos en formatos propietarios, las
especificaciones de dichos protocolos tampoco forman parte del licenciamiento.
Hélix nos proporciona una plataforma totalmente completa para todos los tipos de
datos Streaming, y sus usos constructivos, este puede crear stream virtuales para
estos tipos de datos, incluyendo video, imágenes, audio. Desde cualquier fuente
32
de datos sea una base de datos, un almacenamiento local o una difusión en
directo.
Este software funciona bajo sistemas operativos de 32 bits de Unix o Windows,
soporta conexiones unicast o Multicast, mientras se use TCP/IP o UDP/IP, su
arquitectura nos proporciona características que ayudan a mejorar la calidad del
flujo de datos, su archivo de configuración está basado en XML, es decir crea sus
propias características modificadas si se necesitan requisitos en particular.
Ilustración 2: Arquitectura de Hélix Server
Fuente: Evaluación de servidores de Streaming de video orientado a
dispositivos móviles
Elaborado por: Juan Pablo Quintero Ortiz y Cristian Andres Castro Serna
Cuando Hélix se comunica con RealPlayer, se utiliza RTSP por defecto como
protocolo de control y se usa como protocolo propietario de paquete a RDP
(RealNetworks), pero también soporta RTP como protocolo estándar, lo que
permite a los clientes interactuar con los servidores basados en RTP. La parte
más importante de Hélix es su arquitectura plug-in que le permite trabajar con
cualquier tipo de datos, estos plug-ins son archivos DLL’s de 16 o 32 bits. Existen
diferentes tipos de plug-in con los que trabaja hélix.
33
Existe un tipo de plug-in que convierte un tipo de dato en paquete que reconozca
el servidor, es usando principalmente en Streaming, aunque los clientes lo usan
para la reproducción de archivos locales, a estos plugin se los llaman formato de
archivo. El plugin que recibe los paquetes y los prepara para la reproducción se lo
conoce como Rendering, el cual es usado para la reproducción local.
Por lo general las presentaciones distribuidas por Hélix consisten en más de un
tipo de datos, el cual puede tener más de un stream. Como notamos en la figura,
vemos tres archivos con contenido multimedia, en donde el archivo B contiene
audio y los archivos A y C son datos de video, que serán almacenados en un
cliente Windows, Hélix abre un plug-in separado para cada uno de los datos, para
asegurar que todos los datos lleguen sincronizados durante la reproducción.
Ilustración 3: Distribución de múltiples stream en el Hélix Server
Fuente: Evaluación de servidores de Streaming de video orientado a
dispositivos móviles
Elaborado por: Juan Pablo Quintero Ortiz y Cristian Andres Castro Serna
Las sesiones en el servidor, consisten en una fuente, un manejador de stream,
un receptor y un protocolo de control, se manejan en conjunto con un objeto de
sesión llamado Player Session, las fuentes pueden ser plugins o Broadcast plugins
según sea el caso. El manejador de stream es un componente ordenador de datos,
esta entre la fuente y el destino. El receptor o destino son implementaciones de
protocolos de transporte de paquetes o de datos. El protocolo de control es el
encargado de convertir las señales en acciones para una sesión determinada. Vea
la ilustración 4.
34
Ilustración 4: Control de sesión en el Hélix Server
Fuente: Evaluación de servidores de Streaming de video orientado a
dispositivos móviles
Elaborado por: Juan Pablo Quintero Ortiz y Cristian Andres Castro Serna
Darwin server11
Es una solución para computadoras Macintosh, pero Apple creo una solución
Open Source llamada Darwin. Aunque su interfaz no es muy amigable, cuenta con
una interfaz web para realizar configuraciones y monitoreo. Soportaa 3000
conexiones simultáneas, trabaja con el reproductor QuickTime Player, una de las
principales características que lo diferencias de los otros servidores, es el
rendimiento que ofrece cuando tiene transferencias de videos a velocidades
35
mayores a Kbps, su calidad es inigualable y no decae; pero en velocidades
menores a esta se ve una degradación en la imagen.
Consiste en un proceso que se subdivide en procesos hijos, los cuales forman
parte del núcleo del servidor, si existe algún error en los subprocesos, se crea un
proceso totalmente nuevo. El núcleo actúa como un mediador entre clientes de la
red que usan RTSP y RTP para el envío de peticiones.
El núcleo del servidor crea cuatro hilos para poder trabajar; el hilo principal es
propio del servidor, se encarga de chequear el estado del servidor, el hilo de tarea,
maneja la cola de los eventos que ocurren periódicamente, y pueden ser tareas
timeout y tareas de socket. El hilo de evento escucha los eventos que ocurran,
como las peticiones recibidas RTSP o los paquetes RTP y se los envía a los hilos
de tarea, los cuales reciben la petición y las envían al módulo del servidor par que
sea procesado y enviado al cliente. Vea Ilustración 5
Ilustración 5: Relación Clientes, hilos del núcleo del servidor y módulos del
Darwin Streaming Server
36
Fuente: Evaluación de servidores de Streaming de video orientado a
dispositivos móviles
Elaborado por: Juan Pablo Quintero Ortiz y Cristian Andres Castro Serna
Darwin Streaming Server usa módulos para responder las peticiones y completar
las tareas; los Content-Managing modules son los que controlan y manejan las
peticiones de RTSP y las respuestas de fuentes multimedia, los módulos
encargados de recogen datos del servidor y realizar el Logeo son los Server-
Support Modules, pero los módulos que realizan la funcionalidad de autenticación
y autorización hacia el servidor son los módulos de control de acceso.
Peer cast
Esta es una aplicación que tiene un esquema P2P, es decir cada cliente es un
servidor, lo que nos permite recibir audio y video y además trasmitir hacia otros
usuarios, una de sus particulares como esquema P2P permite que tenga
funcionalidad de servidor de Streaming y sea recibido desde cualquier
reproductor.
37
El licenciamiento con que funciona desde el año 2002 es GPL, esta aplicación
admite múltiples plataformas, y se encuentra disponible para utilizar en Windows,
Linux y Mac OSX, el objetivo para crear esta aplicación fue utilizar de manera fácil
y sencilla los recursos de difusión en el internet sin necesitar servidores que tienen
altos costos o de requerir un ancho de banda amplio.
Sirve directamente en cualquier reproductor multimedia, es decir puede utilizarse
reemplazando Shoutcast/Icecast para proporcionar el servidor a ambos al mismo
tiempo, si tenemos archivos compartidos, funciona de igual manera solo que en
lugar de descargar archivos, se realiza la descarga de trasmisiones, para luego
ser intercambiadas en tiempo real con otros usuarios.
Esto quiere decir que ningún dato o stream se almacena localmente en ningún
equipo conectado a la red. Esta aplicación nos otorga un servicio web como los
navegadores convencionales Google Chrome, Firefox Mozilla, sin tener la
necesidad de instalar algún software para la búsqueda y reproducción de archivos
multimedia.
Flash media server
Este es un servidor propietario, creado por Adobe, soporta un número ilimitado de
usuarios y cuenta con una reproducción interactiva por medio de un sin número
de plataformas y dispositivos. Esta herramienta es ideal para medianas y grandes
empresas que tengan un amplio número de usuarios.
Entre las ventajas que no ofrece Flash Media Server, está la comunicación en
tiempo real, soporte a plataformas Linux, en diferentes versiones, Windows, video
chat, juegos en línea multijugador, mensajería instantánea, telefonía ip, y al igual
que otros servidores trabaja con el protocolo RTMP.
Wowza media server 2.0
Este servidor d alto rendimiento incorpora el códec de video H.264, en Streaming
bajo demanda y en vivo, ampliando el alcance de contenidos en las plataformas
38
que lo soliciten, eliminando los codificadores específicos de los usuarios, además
ofrece un soporte amplio en plataformas como Microsoft, Apple, IPTV, consolas
de juegos, Android, BlackBerry
Existen dos tipos de licencia de Wonza, Freeware solo permite hasta 10
conexiones simultáneas, y la versión paga, soporta un sin número de conexiones
simultáneas; que nos permite el manejo del protocolo RTMP, además envía video
y audio a través de Flash Player, haciendo uso de la tecnología de Adobe, nos
permite crear aplicaciones web sencillas, pero con una capacidad inmensa para
multimedia.
Incorpora ActionScrip para el desarrollo de la interfaz de usuario, lo que lo hace
compatible con dispositivos inteligentes, Android, Apple. Estas capacidades de
integración permiten el aumento de la usabilidad del software en plataformas de
aprendizaje, con mayor uso de objetos de nueva generación.
VLS
Es una solución de código abierto desarrollada por estudiantes de Ecole Centrale
Paris, cuenta con licenciamiento GNU, puede desempeñar funciones de cliente y
de servidor, está diseñado para reproducir videos MPEG en redes con gran ancho
de banda, ´además soporta varios métodos de compresión y nos da opciones de
trasmitir el contenido usando conexiones unicast o Multicast.
Cuenta con un framework totalmente independiente, y fue programado en C++,
sin usar bibliotecas de clases estándar, este framework fue diseñado para que
todo lo que sea escrito sea hecho dentro del framework, consta de tres partes
esenciales: Framework, las clases comunes y los módulos
39
Ilustración 6: Módulos componentes de VLS
Fuente: Evaluación de servidores de Streaming de video orientado a
dispositivos móviles
Elaborado por: Juan Pablo Quintero Ortiz y Cristian Andres Castro Serna
La arquitectura general de VLS podemos verla en la Ilustración 7:
Ilustración 7: Arquitectura VLS
.
Fuente: Evaluación de servidores de Streaming de video orientado a
dispositivos móviles
Elaborado por: Juan Pablo Quintero Ortiz y Cristian Andres Castro Serna
Catrastreaming (Open Streaming Server)
40
Es un proyecto de código abierto, cuenta con la licencia GPL, soporta los
principales protocolos RTP, RTSP, y tipos de archivos, nos permite realizar
peticiones HTTP, con cada conexión de usuario, planteado para autorizar el
acceso de los usuarios por medio de un Servet, para llevar el control de los
usuarios que se encuentran conectados al sistema. Este sistema no tiene una
interfaz gráfica, aunque tiene una conexión con servidores HTTP y paginas XML,
algunos de los parámetros para el sistema de monitorización tardan mucho en
actualizarse.
Hardware
Dentro de la propuesta de diseño de servicio de Streaming, se toma muy en cuenta
un aspecto importante que es la cantidad de espacio en disco y memoria para el
almacenamiento de material multimedia, entre las características tenemos la
capacidad del disco duro del servidor que debe tener un buen espacio de
almacenamiento, dependiendo a la cantidad de material multimedia que se
guardará en él.
Es indispensable contar con un RAID para proveer tolerancia a fallos al disco duro
en el almacenamiento de la información, lo que nos permite que la información
sea respaldada, segura y pueda ser recuperado en cualquier momento sin
inconvenientes.
Cliente
Software
Quick time
Es un reproductor multimedia creado por Apple, es capaz de utilizar varios
formatos de video, imagen y sonido, pero solo es soportado en sistemas
operativos Windows y Mac, su distribución se realiza gratuitamente, pero para
características más avanzadas existe la versión pagada. No solo es un
41
reproductor multimedia, se lo define además como un sistema completo
multimedia capaz de trasmitir contenidos de alta calidad, soporta formato .MOV
Ilustración 8: Reproductor QuickTime
Fuente:https://developer.apple.com/softwarelicensing/agreements/pdf/qt_logo_g
deln.pdf Elaborado por: Apple Computer,
RealPlayer
Es un reproductor multimedia, desarrollado por RealNetworks, soporta varios
formatos multimedia, como MP3, MPEG-4, QuickTime, este es el reproductor más
antiguo, fue lanzado en abril de 1995 con el nombre RealAudio Player, las
versiones pagas cuentan con características como ecualizadores gráficos.
La versión actual es RealPlayer 11.0.2 disponible para plataformas Windows,
aunque las versiones con menos funciones están disponibles para Mac OS, Unix
y Linux, este software tiene un equivalente, pero en código abierto llamado Hélix
Player, no cuenta con todas las características que tiene RealPlayer.
42
Ilustración 9: Reproductor RealPlayer
Fuente: http://es.real.com/thank_you_for_downloading.html
Elaborado por: RealNetworks
WINDOWS MEDIA PLAYER Y ENCODER
Es un programa desarrollado por Microsoft, nos permite realizar una trasmisión de
audio y video, es conocido en sus versiones actuales como Expression Encoder,
este códec fue la competencia de Real Networks desde 1996, desde esa época
Microsoft y Real Network son competidores en este ámbito.
Utiliza tecnología Windows Media Video, en donde se empaqueta normalmente
en un contenedor multimedia, como AVI o ASF, los ficheros que resultan de este
empaquetamiento tienen extensión .AVI si el contenedor tiene este formato, si solo
es archivo de video tendrá extensión .WMV.
43
Ilustración 10: Reproductor Windows Media Player
Fuente: http://www.thewindowsbulletin.com/how-to-fix-wmploc-dll-error-while-
opening-windows-media-player-1559/
Flash player
Es uno de los formatos de reproducción más populares, que ofrecen servicios de
Streaming bajo demanda, utiliza una arquitectura que sirve para embeber video y
audio en una página de internet, sin necesidad de usar tanto ancho de banda,
usando el reproductor adobe flash player.
Una de las ventajas que ofrece Adobe Flash es que puede ser visualizado en un
sin número de plataformas, por medio de Flash Player, además es compatible con
navegadores web, permitiendo así tener acceso a videos en vivo, sin necesidad
de tener un software instalado en la pc del cliente.
44
Ilustración 11: Adobe Flash Player
Fuente: http://www.techtimes.com/articles/30925/20150206/adobe-releases-
patch-for-dangerous-flash-player-zero-day-exploit.htm
Hardware
Los requerimientos mínimos que el cliente debe tener para la reproducción del
contenido de Streaming, son muy importantes de mencionar, se mencionan los
más relevantes: en parte de hardware debemos contar con tarjeta de sonido y
video, un disco duro de 250 Gb como mínimo, memoria RAM, como minimo de 2
a 4 GB, se necesita tener una conexión a internet superior de 1 Mg de navegación,
ya que de esta dependerá la visualización del contenido.
Otro factor con gran importancia al momento de la reproducción del contenido
multimedia, es el software encargado de interpretar el flujo de información, y este
dependerá de las preferencias que tenga el cliente en los tipos de formatos de
archivos, entre los populares tenemos Windows Media Player ya que viene
integrado con el sistema operativo.
45
Estudio comparativo de software licenciado y opensource
Tabla 3: Comparación entre Software Licenciado y Opensource
Fuente: publicación de materiales audiovisuales a través de un servidor
de video-streaming
Elaborado por: Edwin Jovanny Acevedo Clavijo ,Dina Julieth Parra Toloza
,Walter Winkler Hernández
Fundamentación legal
Ley orgánica de telecomunicaciones
Art. 36.- Tipos de Servicios.
Servicios de telecomunicaciones: Son aquellos servicios que se soportan sobre
redes de telecomunicaciones con el fin de permitir y facilitar la transmisión y
recepción de signos, señales, textos, vídeo, imágenes, sonidos o información de
cualquier naturaleza, para satisfacer las necesidades de telecomunicaciones de
los abonados, clientes, usuarios.
Ley orgánica de Educación Superior
46
Art. 5.- Derechos de las y los estudiantes.- Son derechos de las y los
estudiantes los siguientes:
a) Acceder, movilizarse, permanecer, egresar y titularse sin discriminación
conforme sus méritos académicos;
b) Acceder a una educación superior de calidad y pertinente, que permita iniciar
una carrera académica y/o profesional en igualdad de oportunidades;
c) Contar y acceder a los medios y recursos adecuados para su formación
superior; garantizados por la Constitución;
d) Participar en el proceso de evaluación y acreditación de su carrera;
e) Elegir y ser elegido para las representaciones estudiantiles e integrar el
cogobierno, en el caso de las universidades y escuelas politécnicas;
f) Ejercer la libertad de asociarse, expresarse y completar su formación bajo la
más amplia libertad de cátedra e investigativa;
g) Participar en el proceso de construcción, difusión y aplicación del conocimiento;
h) El derecho a recibir una educación superior laica, intercultural, democrática,
incluyente y diversa, que impulse la equidad de género, la justicia y la paz; e,
i) Obtener de acuerdo con sus méritos académicos becas, créditos y
otras formas de apoyo económico que le garantice igualdad de
oportunidades en el proceso de formación de educación superior.
Art. 143.- Bibliotecas.- Las instituciones de educación superior públicas y
particulares desarrollarán e integrarán sistemas interconectados de bibliotecas a
fin de promover el acceso igualitario a los acervos existentes, y facilitar préstamos
e intercambios bibliográficos. Participarán en bibliotecas digitales y sistemas de
archivo en línea de publicaciones académicas a nivel mundial.
47
Hipótesis preguntas a contestarse
Si realizamos un estudio de la infraestructura informática de la Universidad de
Guayaquil entonces se brindará soporte a un sistema de Streaming de audio y
video
Variables de la investigación
Variable Independiente
Diseño de un sistema de Streaming
Variable Dependiente I
Sistema de Streaming de audio y video
Variable Dependiente II
Diseño de Streaming de audio y video aplicado a la universidad de Guayaquil
Definiciones conceptuales
Diseño.- Reswich: “El diseño es una actividad creativa que supone la existencia
de algo nuevo y útil sin existencia previa”.1982
Streaming.- Leandro Alegsa: “Término que hace referencia al hecho de transmitir
video o audio remotamente a través de una red (como internet) en tiempo real sin
necesidad de descargar el archivo completo”. (2015)
Audio.- Diccionario de la lengua española © 2005 Espasa-Calpe: “Técnica o
sistema electrónico de grabación, transmisión y reproducción del sonido”
48
Códec.- seguinfo: “es una abreviatura de Codificador-Descodificador. Describe
una especificación desarrollada en software, hardware o una combinación de
ambos, capaz de transformar un archivo con un flujo de datos (stream) o una
señal.”2007
Protocolo.- Diccionario Enciclopédico Vox 1: “Conjunto de normas que regulan la
forma de realizarse el intercambio de información entre dispositivos”. (2009)
Estándar.- Diccionario Enciclopédico Vox 1: “Producto de software o hardware que
cumple determinadas reglas fijadas por acuerdo internacional, nacional o
industrial.”. (2009)
Reproductor multimedia.- Leandro Alegsa: “En computación, un reproductor es
una aplicación o herramienta encargada de reproducir archivos multimedia (video,
audio, imagen, etc.)”. (2010)
49
CAPÍTULO III
Metodología
Diseño de la investigación
Modalidad de la Investigación
La investigación se basa en el desarrollo de campo, bibliográfica; el trabajo de
campo nos ayudará a tener información real de la situación actual de la
Universidad de Guayaquil, siendo este un criterio que se necesitan para
argumentar en nuestro proyecto. El proceso bibliográfico nos permitirá relacionar
sucesos pasados basados en estudios hechos por autores especializados en la
rama de estudio de nuestro proyecto
.
Tipo de investigación
El proyecto se basa en una investigación descriptiva, cuyo propósito es encontrar
soluciones factibles para el diseño de un sistema de Streaming, para mejorar y
facilitar la enseñanza y comunicación hacia los estudiantes.
Población y muestra
Población
La presente investigación está constituida por las autoridades, profesores y
alumnos de la Universidad de Guayaquil en el periodo lectivo 2015 – 2016,
según las especificaciones del siguiente cuadro:
Tal cual como dice Fracica N. (1988), Población: “Es el conjunto de
todos los elementos a los cuales se refiere la investigación. Se
puede definir también como el conjunto de todas las unidades de
muestreo”. (Página 36).
50
Cuadro 2: Población
POBLACIÓN N
Autoridades 41
Docentes 3600
Alumnos 53495
TOTAL 57136
Muestra
El tamaño de la muestra para la investigación se obtendrá por medio de la formula
correspondiente, la que nos indicará la cantidad de encuestas a realizar a las
autoridades, docentes y estudiantes de la Universidad de Guayaquil para obtener
la información necesaria para su respectivo análisis.
El tamaño de la muestra
nP Q N
N E K P Q
. .
( ) / .1 2 2
PRIMER MÉTODO
397
959375.35
14284
25.0709375.35
14284
25.04/8375.142
14284
25.04/)0025.0)(57135(
14284
50.050.02/05.0)157136(
5713650.050.022
n
n
n
n
n
x
xxn
Cálculo de la fracción
muestral:
00694.057136
397
N
nf
P = Probabilidad de éxito (0.50)
Q = Probabilidad de fracaso (0.50)
N= Tamaño de la población
(57136)
E= error de estimación (5%)
K= # de desviac. Típicas “Z” (1:
68%, 2: 95,5%, 3: 99.7%)
n = Tamaño de la muestra (203)
51
Operacionalización de variables
Indique las variables de la investigación, defínalos y
Elabore el cuadro de operacionalización de variables.
MATRIZ DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
Variables Dimensiones Indicadores Técnicas y/o
Instrumentos
V. I.
Estudio de la
infraestructura
Informática
Diseño de un
Sistema de
Streaming de
video
El contenido
multimedia se
trasmite sin cortes.
El ancho de banda
debe ser de al
menos 1 MB
Observación
directa
Herramientas de
monitoreo.
V.D.
Sistema de
Streaming de
audio y video
aplicado a la
Universidad de
Guayaquil.
Diseño de un
Sistema de
Streaming de
Audio
Presencia de los
códec de Audio,
residentes en
memoria
Altavoces
Observación
Directa
Percepción
Auditiva
Cuadro 3: Operacionalización de Variables
Recolección de la Información
Para obtener información sobre los servicios y aplicaciones que se ejecutan en las
diferentes unidades académicas de la Universidad de Guayaquil, realizamos una
encuesta a los estudiantes, docentes y autoridades de la universidad, que será
estudiada para poder obtener posibles soluciones y conclusiones.
52
Los datos y la información que son obtenidas a través de la encuesta, nos sirven
como medio para probar la hipótesis y a su vez nos permitirán responder las
preguntas y lograr alanzar nuestros objetivos antes expuestos. Por tanto los datos
deben ser confiables, pertinentes y suficientes, para lo cual se definen las fuentes
y técnicas para su recolección.
Fuentes de Recolección de información
Existen dos tipos fuentes de recolección de información: las primarias y las
secundarias.
Fuentes Primarias
Las fuentes primarias es toda la información que se obtiene de forma directa, que
pueden ser personas, organizaciones, acontecimientos, ambiente natural, es
también conocida como la expresión desde el lugar de los hechos.
Se obtiene observando los hechos, por tanto para nuestra investigación
trabajaremos con los encargados del centro de cómputo de cada unidad
académica de la Universidad de Guayaquil, ya que estos tienen relación directa
con el objeto de estudio de esta investigación.
Fuente Secundaria
Son aquellas fuentes que ofrecen información sobre el objeto de estudio pero que
no están en el lugar de los hechos, es decir, la fuente secundaria se la puede
obtener de revistas, libros, documentos, y medios de información.
53
Técnicas de recolección
En nuestra investigación habrá varias técnicas o herramientas para recolectar
información, las cuales usare para obtener la información.
La Observación
En el campo del diseño de sistemas es importante la observación directa para
verificar los equipos de conectividad, los procesos usados, los sistemas que se
ejecutan y verificar que las normas de estandarización se cumplan, lo que nos
otorga credibilidad y confiabilidad.
Tal cual como dice Van Dalen y Meyer (2008) sobre la definición de observación
“Consideran que la observación juega un papel muy importante en toda
investigación porque le propone uno de sus elementos fundamentales; los
hechos”. (Página 89). La observación es traducida en términos generales como el
registro visual de los hechos que ocurren en el mundo, es una evidencia empírica.
La Entrevista
Es una técnica que establece relación directa con los involucrados del evento o
del hecho que se quiere estudiar, es diferente que la encuesta ya que las
preguntas de la encuesta son cerradas y tienen una estructura en la contestación
que generan respuesta preestablecidas en un marco, mientras que la entrevista
54
es un cuestionario flexible con el propósito de obtener más información
espontanea.
La Encuesta
La encuesta se fundamenta en el cuestionario o grupos de preguntas que están
direccionadas ha respuestas especificas con categorizaciones que permitirán
agrupar y compensar dicha información para luego sacar conclusiones.
Castro Virginia (2009) expresa:
“Una encuesta es un conjunto de cuestionario normalizadas dirigidas a una
muestra representativa de poblaciones o instituciones, con el fin de conocer
estados de opinión o hechos específicos, se procura hacer preguntas cerradas
para facilitar la tabulación y dejar constancia del total de preguntas recogidos por
los encuestados. (Página 23).
Una vez que se corrieron las encuestas de la muestra seleccionada, se procedió
a tabular dichos datos y se elaboró las tablas, los cuadros y los gráficos que
mostraron los resultados obtenidos.
Validez y Confiabilidad de los Instrumentos
Los Instrumentos
55
Todo instrumento o medición de recolección de información debe cumplir con dos
requerimientos esenciales, la confiabilidad y su validez. Hernández, (2003) define
el instrumento como, “Aquel que registra datos observables que representan
verdaderamente a los conceptos o variables que el investigador tenga en mente”.
(Página 22). Para mi investigación utilizaré las entrevistas, encuestas y el
programa donde recolectare mi información será EXCEL.
Validez
Es un instrumento de medición es válido cuando mide acertadamente lo que se
requiere preguntar con respecto al tema de investigación. Hernández, R (2003)
nos expresa, “Validez se refiere al grado en que un instrumento mide la variable
que pretende medir”. (Página 24). Para que exista validez el instrumento a
utilizarse debe estar fundamentado en opciones con características específicas
que ayuden a determinar el problema de la investigación.
Tablas Cruzadas y Análisis de contingencia
Tablas de contingencia
Resumen del procesamiento de los casos
Casos
Válidos Perdidos Total
N Porcentaje N Porcentaje N Porcentaje
¿Considera usted que si
aplica procesos y
técnicas válidas,
mejorará el uso del
ancho de banda? * ¿Cree
usted que dando
prioridad a los servicios
imprescindibles genere
menor latencia en la red?
397 99,7% 1 ,3% 398 100,0%
56
Tabla 4 :Tablas de Contingencia
Tabla 5: Tablas de Contingencia
Tabla de contingencia ¿Considera usted que si aplica procesos y técnicas válidas, mejorará
el uso del ancho de banda? * ¿Cree usted que dando prioridad a los servicios imprescindibles
genere menor latencia en la red?
¿Cree usted que dando
prioridad a los servicios
imprescindibles genere
menor latencia en la red?
Total De acuerdo
Totalmente
de acuerdo
¿Considera usted
que si aplica
procesos y técnicas
válidas, mejorará el
uso del ancho de
banda?
De acuerdo Recuento 12 48 60
Frecuencia
esperada
5,7 54,3 60,0
Totalmente de
acuerdo
Recuento 26 311 337
Frecuencia
esperada
32,3 304,7 337,0
Total Recuento 38 359 397
Frecuencia
esperada
38,0 359,0 397,0
57
Tabla 6: Chi-cuadrado
Pruebas de chi-cuadrado
Valor gl
Sig. asintótica
(bilateral)
Sig. exacta
(bilateral)
Sig. exacta
(unilateral)
Chi-cuadrado de Pearson 8,880a 1 ,003
Corrección por
continuidadb
7,518 1 ,006
Razón de verosimilitudes 7,351 1 ,007
Estadístico exacto de
Fisher
,007 ,005
Asociación lineal por
lineal
8,858 1 ,003
N de casos válidos 397
a. 0 casillas (,0%) tienen una frecuencia esperada inferior a 5. La frecuencia mínima esperada es
5,74.
b. Calculado sólo para una tabla de 2x2.
Tablas de contingencia
Tabla 7: Tablas de Contingencia
Resumen del procesamiento de los casos
Casos
Válidos Perdidos Total
N Porcentaje N Porcentaje N Porcentaje
¿Cree usted que la evaluación de
los Sistemas de comunicación
permite diseñaar un sistema de
Streaming en función de las
necesidades de la Universidad de
Guayaquil * ¿Considera usted que
creando políticas básicas de
seguridad en el proceso de
selección de equipos genere
cambios de corto y largo plazo?
397 99,7% 1 ,3% 398 100,0%
58
Tabla 8: Tablas de Contingencia
Tabla de contingencia ¿Cree usted que la evaluación de los Sistemas de comunicación permite diseñar un
sistema de Streaming en función de las necesidades de la Universidad de Guayaquil * ¿Considera usted que
creando políticas básicas de seguridad en el proceso de selección de equipos genere cambios de corto y
largo plazo?
¿Considera usted que creando políticas
básicas de seguridad en el proceso de
selección de equipos genere cambios
de corto y largo plazo? Total
De acuerdo Totalmente de
acuerdo
¿Cree usted que la
evaluación de los
Sistemas de comunicación
permite diseñar un sistema
de Streaming en función
de las necesidades de la
Universidad de Guayaquil
De acuerdo
Recuento 10 27 37
Frecuencia
esperada 4,8 32,2 37,0
Totalmente de
acuerdo
Recuento 41 319 360
Frecuencia
esperada 46,2 313,8 360,0
Total
Recuento 51 346 397
Frecuencia
esperada 51,0 346,0 397,0
59
Tabla 9: Chi-cuadrado
Pruebas de chi-cuadrado
Valor gl Sig. asintótica
(bilateral)
Sig. exacta
(bilateral)
Sig. exacta
(unilateral)
Chi-cuadrado de Pearson 7,329a 1 ,007
Corrección por
continuidadb 5,998 1 ,014
Razón de verosimilitudes 5,992 1 ,014
Estadístico exacto de
Fisher ,016 ,012
Asociación lineal por lineal 7,310 1 ,007
N de casos válidos 397
a. 1 casillas (25,0%) tienen una frecuencia esperada inferior a 5. La frecuencia mínima esperada es
4,75. b. Calculado sólo para una tabla de 2x2.
Tablas de contingencia
Tabla 10: Tablas de Contingencia
Resumen del procesamiento de los casos
Casos
Válidos Perdidos Total
N Porcentaje N Porcentaje N Porcentaje
¿Considera usted que
creando políticas básicas de
seguridad en el proceso de
selección de equipos
genere cambios de corto y
largo plazo? * ¿Cree usted
que la propuesta de diseño
de un Sistema de Streaming
permite una innovación
tecnológica en los sistemas
de comunicación?
397 99,7% 1 ,3% 398 100,0%
60
Tabla 11: Tablas de Contingencia
Tabla de contingencia ¿Considera usted que creando políticas básicas de seguridad en el
proceso de selección de equipos genere cambios de corto y largo plazo? * ¿Cree usted que la
propuesta de diseño de un Sistema de Streaming permite una innovación tecnológica en los
sistemas de comunicación?
¿Cree usted que la
propuesta de diseño de un
Sistema de Streaming
permite una innovación
tecnológica en los
sistemas de
comunicación?
Total
De acuerdo Totalmente
de acuerdo
¿Considera usted que
creando políticas
básicas de seguridad
en el proceso de
selección de equipos
genere cambios de
corto y largo plazo?
De acuerdo
Recuento 8 43 51
Frecuencia
esperada 3,5 47,5 51,0
Totalmente de
acuerdo
Recuento 19 327 346
Frecuencia
esperada 23,5 322,5 346,0
Total
Recuento 27 370 397
Frecuencia
esperada 27,0 370,0 397,0
61
Tabla 12: Chi-cuadrado
Pruebas de chi-cuadrado
Valor gl Sig. asintótica
(bilateral)
Sig. exacta
(bilateral)
Sig. exacta
(unilateral)
Chi-cuadrado de Pearson 7,289a 1 ,007
Corrección por
continuidad 5,769 1 ,016
Razón de verosimilitudes 5,753 1 ,016
Estadístico exacto de
Fisher ,014 ,014
Asociación lineal por
lineal 7,270 1 ,007
N de casos válidos 397
a. 1 casillas (25,0%) tienen una frecuencia esperada inferior a 5. La frecuencia mínima esperada
es 3,47.
b. Calculado sólo para una tabla de 2x2.
Procedimiento de la Investigación
Se realizó un recorrido por los centros de cómputo de cada unidad académica de
la Universidad de Guayaquil, realizando un oficio dirigido a cada Rector de la
Facultad indicando los objetivos y alcances de nuestro diseño de un sistema de
Streaming, lo cual fue de agrado de parte de los responsables de cada centro de
cómputo, quienes nos dieron la información necesaria para poder diseñar nuestro
sistema.
Los pasos a seguir en el procedimiento de la investigación son los siguientes:
Elaboración del diseño.
Presentación y aprobación del diseño
Encuesta a los estudiantes
Encuesta a los docentes y autoridades
62
Recopilación y tabulación de los datos
Elaboración del informe de la investigación.
Un aspecto con gran importancia dentro del proceso de investigación es la
obtención de información, ya que de esto dependerá el nivel de confiabilidad y
validez de los resultados que tendremos en la investigación, la cual es conocida
además como trabajo de campo.
Tal cual como dice Yépez, E (2005):
“Se entiende por técnicas de recolección de información aquellos medios e
instrumentos de carácter formal que emplean procesos sistemáticos en el registro
de observaciones y datos para estudiar y analizar un hecho o fenómeno con el
propósito de hacer posible la mayor afectividad en el conocimiento de la realidad”.
(Página 132)
Procesamiento y Análisis
Este proceso de preguntas mostrará la justificación de la importancia desarrollar
este proyecto, y su desarrollo constó de procesamiento de la información,
elaboración de tablas y gráficos estadísticos, para representación del análisis de
los resultados.
63
Tabla 13: Tablas de Frecuencia Pregunta #1
¿Considera usted que la evaluación del diseño de red, permite conocer las
falencias del proceso de selección de equipos de red?
Frecuencia Porcentaj
e Porcentaje
válido Porcentaje acumulado
Válidos
De acuerdo 50 12,6 12,6 12,6
Totalmente de acuerdo
347 87,2 87,4 100,0
Total 397 99,7 100,0 Perdidos Sistema 1 ,3 Total 398 100,0
Ilustración 12: Histograma Pregunta #1
Análisis
Tal como podemos observar en nuestra información (Tabla 14), luego de procesar
las encuestas, vemos que el 87,4% de nuestra muestra está totalmente de
acuerdo que la evaluación del diseño de red, permite conocer las falencias del
proceso de selección de equipos de red.
64
Tabla 14: Tablas de Frecuencia Pregunta #2
¿Cree usted que el diseño de un Sistema de Streaming mejorará los procesos de comunicación en la Universidad de Guayaquil?
Frecuenci
a Porcentaj
e Porcentaje
válido Porcentaje acumulado
Válidos De acuerdo 21 5,3 5,3 5,3
Totalmente de acuerdo
376 94,5 94,7 100,0
Total 397 99,7 100,0 Perdidos Sistema 1 ,3 Total 398 100,0
Ilustración 13: Histograma de Frecuencia Pregunta #2
Análisis
Podemos verificar que el 94.7% de nuestra muestra creen y estan totalmente de
acuerdo que el diseño de un sistema de Streaming mejorará los procesos de
comunicación en la Universidad de Guayaquil
65
Tabla 15: Tablas de Frecuencia Pregunta #3
¿Considera usted importante conocer las funcionalidades de Streaming para establecer una estrategia de aprendizaje
Frecuenci
a Porcentaj
e Porcentaje
válido Porcentaje acumulado
Válidos De acuerdo 29 7,3 7,3 7,3
Totalmente de acuerdo
368 92,5 92,7 100,0
Total 397 99,7 100,0 Perdidos Sistema 1 ,3 Total 398 100,0
Ilustración 14: Histograma de Frecuencia Pregunta #3
Análisis
Podemos corroborar que el 92.7% de nuestra muestra esta totalmente de
acuerdo que conocer las funcionalidades de Streaming es importante para
establecer una estrategia de aprendizaje.
66
Tabla 16: Tablas de Frecuencia Pregunta #4
¿Considera usted que si aplica procesos y técnicas válidas, mejorará el uso del ancho de banda?
Frecuencia
Porcentaje
Porcentaje válido
Porcentaje acumulado
Válidos De acuerdo 60 15,1 15,1 15,1
Totalmente de acuerdo
337 84,7 84,9 100,0
Total 397 99,7 100,0 Perdidos Sistema 1 ,3
Total 398 100,0
Ilustración 15: Histograma de Frecuencia Pregunta #4
Análisis
Tal como lo muestra nuestra información, el 84.7% esta totalmente de acuerdo y
el 15.3% esta de acuerdo, con la aplicación de procesos y técnicas válidas para
la mejora en el uso del ancho de banda, proporcionando una mejor calidad de
servicio.
67
Tabla 17: Tablas de Frecuencia Pregunta #5
¿Cree usted que dando prioridad a los servicios imprescindibles genere menor
latencia en la red?
Frecuenci
a
Porcentaj
e
Porcentaje
válido
Porcentaje
acumulado
Válidos De acuerdo 38 9,5 9,6 9,6
Totalmente de
acuerdo
359 90,2 90,4 100,0
Total 397 99,7 100,0
Perdidos Sistema 1 ,3
Total 398 100,0
Ilustración 16: Histograma de Frecuencia Pregunta #5
Análisis
Según la información recogida, el 90.4% de nuestra muestra entre autoridades, docentes y estudiantes, quienes consideran que dar la prioridad a los servicios que son considerados imprescindibles para generar en menor cantidad latencia en la red.
68
Tabla 18: Tablas de Frecuencia Pregunta #6
¿Cree usted que la evaluación de los Sistemas de comunicación permite
diseñar un sistema de Streaming en función de las necesidades de la Universidad de Guayaquil
Frecuencia Porcentaje
Porcentaje válido
Porcentaje acumulado
Válidos De acuerdo 37 9,3 9,3 9,3
Totalmente de acuerdo
360 90,5 90,7 100,0
Total 397 99,7 100,0 Perdidos Sistema 1 ,3 Total 398 100,0
Ilustración 17: Tablas de Frecuencia Pregunta #6
Análisis
Podemos constatar que un 90.7% de nuestra muestra quienes están totalmente de acuerdo que la evaluación de los sistemas de comunicación nos permiten diseñar un sistema de Streaming en base a las funciones y necesidades de la Universidad de Guayaquil.
69
Tabla 19: Tablas de Frecuencia Pregunta #7
¿Considera usted que creando políticas básicas de seguridad en el proceso de selección de equipos genere cambios de corto y largo plazo?
Frecuencia Porcentaje
Porcentaje válido
Porcentaje acumulado
Válidos De acuerdo 51 12,8 12,8 12,8
Totalmente de acuerdo
346 86,9 87,2 100,0
Total 397 99,7 100,0 Perdidos Sistema 1 ,3 Total 398 100,0
Ilustración 18: Histograma de Frecuencia Pregunta #7
Análisis
El 87.2% de nuestra muestra, entre autoridades, docentes, y estudiantes consideran que al crear políticas básicas de seguridad en el proceso de selección de equipos, provocará diversos cambios de corto y largo plazo
70
Tabla 20: Tablas de Frecuencia Pregunta #8
¿Cree usted que la propuesta de diseño de un Sistema de Streaming permite
una innovación tecnológica en los sistemas de comunicación?
Frecuencia Porcentaje
Porcentaje
válido
Porcentaje
acumulado
Válidos De acuerdo 27 6,8 6,8 6,8
Totalmente de
acuerdo
370 93,0 93,2 100,0
Total 397 99,7 100,0
Perdidos Sistema 1 ,3
Total 398 100,0
Ilustración 19: Histograma de Frecuencia Pregunta #8
Análisis
Podemos corroborar que el 93.2% creen que nuestra propuesta de diseño de un sistema de Streaming de audio y video nos permitirá obtener una innovación tecnológica en los sistemas de comunicación.
71
Tabla 21: Tablas de Frecuencia Pregunta #9
¿Cree usted que el uso de servidores dedicados al servicio de Streaming
permite mantener un bajo índice de pérdidas y cortes de comunicación?
Frecuencia Porcentaje
Porcentaje
válido
Porcentaje
acumulado
Válidos De acuerdo 26 6,5 6,5 6,5
Totalmente de
acuerdo
371 93,2 93,5 100,0
Total 397 99,7 100,0
Perdidos Sistema 1 ,3
Total 398 100,0
Ilustración 20: Histograma de Frecuencia Pregunta #9
Análisis
Se constata la importancia que el 93.5% de nuestra muestra cree que con el uso de servidores dedicados al servicio de Streaming, nos permitirán mantener un bajo índies de pérdidas y cortes de comunicación y asi mantener un alto nivel de calidad de llamada.
72
Tabla 22: Tablas de Frecuencia Pregunta #10
¿Considera usted que la experiencia de la comunicación no presencial de forma interactiva ayuda a los estudiantes a mejorar sus niveles de confianza?
Frecuenci
a Porcentaj
e Porcentaje
válido Porcentaje acumulado
Válidos De acuerdo 40 10,1 10,1 10,1
Totalmente de acuerdo
357 89,7 89,9 100,0
Total 397 99,7 100,0 Perdidos Sistema 1 ,3 Total 398 100,0
Ilustración 21: Histograma de Frecuencia Pregunta #10
Análisis
Según nuestra investigación de campo, el 89.9% considera que la experiencia de usar la comunicación no presencial en forma interactiva, brinda ayuda a los estudiantes a mejorar sus niveles de confianza.
73
CAPÍTULO IV
Resultados conclusiones y recomendaciones
Resultados
Una vez hecho el levantamiento de información de la red de la Universidad de
Guayaquil, se pudo observar que no todas las facultades cuentan con un informe
y diseño actualizado de su arquitectura, además los cuartos de
telecomunicaciones deben contar con una mejor ventilación, y un orden adecuado
según la estandarización. Se encontró que muchos de los cuartos de
telecomunicaciones están a la vista de todos los usuarios, sin alguna seguridad
física. Los cables de datos, no están en orden, y los equipos Wi-fi están guindando,
o se encuentran fuera del rack, por falta de espacio estos se encuentran encima
del rack.
Los equipos de comunicación, que se encontró en las diferentes facultades, son
equipo que cuentan con buenas características, pero al tener un gran número de
usuarios en cada facultad, los equipos están colapsados, muchos de ellos, sin
puertos disponibles, es decir no existe una escalabilidad. Aunque los servicios que
se utilizan son servicios internos propios de la Universidad, no existe una
segmentación de la red para evitar la latencia y consumo excesivo del ancho de
banda. Pero al notar que no requieren de muchos servicios, notamos que es
factible adquirir el servicio de Streaming.
Según lo evaluado, con los medidores de velocidad, se encontró que las
facultades tienen al menos 10 MB para uso interno de su personal, debido a la
concurrencia y a la falta de segmentación que tiene la red, encontramos latencia
y lentitud al utilizar los diferentes servicios en red, además pudimos observar que
74
no existe un plan de contingencia en contra de cortes de servicio de internet, caída
de enlaces.
Luego de realizar las encuestas a una muestra de 397 personas conformadas por
autoridades, docentes y estudiantes, podemos concluir que un 95% de nuestra
muestra está totalmente de acuerdo que la experiencia del uso de Streaming es
un cambio fundamental para mejorar la comunicación no presencial entre los
estudiantes, siendo así que nuestra investigación es factible y tiene gran acogida.
Conclusiones
Luego del análisis realizado en capítulos anteriores, podemos concluir que para
realizar nuestro diseño de red, los cuartos de telecomunicaciones de las diferentes
facultades, deben estar en completo orden, correctamente ventilados los equipos
de comunicación y de red, y los cables de red según el estándar. Además, las
redes internas deben estar segmentadas, así se puede evitar la latencia y el
retardo en la red, el ancho de banda es un parámetro fundamental en nuestro
diseño de sistema de Streaming, para que pueda funcionar correctamente, sin
cortes y sin jitters.
Se debe contar con un diseño de la red, actualizado, la arquitectura actual, los
protocolos y servicios que se utilizan para tener conocimiento de lo que se usa en
cada facultad. Para nuestro diseño, se seleccionó productos opensource, el
software seleccionado como servidor fue Hélix Server, el cual cumple con los
requerimientos necesarios basados en las necesidades de la universidad, en los
computadores de los clientes, se debe instalar Real Player con su respectiva
licencia, o a su vez usar un software bajo licencia GPL llamado Hélix Player.
Basándonos en los protocolos soportados por este servidor, y los servicios que
usa actualmente la universidad, seleccionamos Hélix como respuesta a las
necesidades multimedia.
75
Los computadores de los clientes, deben tener al menos 4 Gb de memoria RAM,
un procesador de la familia Core I3, y un disco duro de al menos 750 Gb, o más,
para poder almacenar los archivos, en el caso de descargar los contenidos. El
ancho de banda recomendado para el servicio de Streaming según el número de
usuarios es de 300 MB o más, para poder trasmitir el contenido multimedia por
medio de la red. Pero para lograr un buen performance, seguridad y control del
contenido, se debe segmentar los canales de datos, segmentar las redes, y limitar
el uso del contenido multimedia, para fines educativos,
Luego de realizar la encuesta podemos decir que tanto profesores, autoridades y
estudiantes están de acuerdo y totalmente de acuerdo que el sistema de
Streaming es un instrumento necesario para el desarrollo de nuevas estrategias
de aprendizaje, capaz de mejorar los sistemas de comunicación, no solo dentro
de la universidad, sino con otros centros de educación. La propuesta de Diseño
de Streaming, se realizó pensando en las necesidades de los profesores, y
estudiantes, logrando establecer procesos y técnicas para tener innovación
tecnológica, manteniendo un buen performance.
Junto con los códec ya estudiados en esta investigación, podemos diseñar un
sistema de Streaming capaz de ser útil y eficiente para la Universidad de
Guayaquil. Observando todos los componentes, servidores, equipos de
comunicación que se encuentra en los cuartos de sistemas de todas las
facultades, pudimos notar que el sistema operativo que usar es Windows y en
servidores Linux, información que nos servirá para la selección de un Servidor de
Streaming que me permita la integración del servicio multimedia con los servicios
que actualmente funcionan en la arquitectura de red de la universidad.
76
Recomendaciones
Entre los principales aspectos que consideramos importantes a ser tomados en cuenta son:
Realizar pasantías pre-profesionales en las áreas de sistemas de cada
facultad, con el propósito de que la Universidad cuente con información
actualizada.
Realizar un proyecto de cambio de direccionamiento IP, de IP estático a IP
dinámico, usando seguridades internas, con el uso de reglas de Firewall, y
programas de monitoreo.
Utilizar herramienta de control de acceso, es decir controlar el uso del ancho
de banda de cada usuario, para evitar el uso indebido de los recursos de la
Universidad.
Capacitar constantemente a los encargados de los centros de cómputo en
nuevas herramientas tecnológicas, para reforzar los conocimientos en
seguridad y lograr realizar un hardening en nuestros servidores.
Se recomienda realizar talleres demostrativos de las nuevas tecnologías y
despertar el interés de los coordinadores y encargados de centro de
cómputo para poner en práctica técnicas y métodos de resguardo de
información, así como políticas de seguridad.
ANEXOS
77
ANEXO 1
`
78
ANEXO 2
REGISTRÓ DE SESIONES DE TUTORÍA DE TRABAJO DE
TITULACIÓN
NÚCLEO ESTRUCTURANTE: Networking
TEMA: Diseño de un sistema de Streaming de audio y video para la
Universidad de Guayaquil
ALUMNO: Dennisse Torres y Edwin Ochoa
TUTOR: Maikel Leyva Vázquez
FECHA AVANCE
%
REPORTE DE NOVEDADES FIRMA
ALUMNO
20/11/2015
75
Se discutió el avance de la tesis. Se
atendieron dudas generales
28/11/2015
80
Se analizaron las dudas con respecto al
procesamiento estadístico de los datos
08/12/2015
95
Se discutió y reviso los avances de los
capítulos III e inicios del IV.
10/12/2015
100 Se realizó la última revisión de los
capítulos I, II, III, y IV.
TUTOR: Maikel Yelandi Leyva Vázquez
79
ANEXO 3
PARÁMETROS A CONSIDERAR EN TUTORÍA DE TITULACIÓN
Recuerde que “la evaluación constituye un proceso dinámico, permanente y sistemático de valoración
integral de los aprendizajes que los estudiantes desarrollan en el proceso de elaboración del trabajo de
titulación”. (Larrea, E.) 2014
N ASPECTOS SIEMPR
E
A
VECES
NUNCA
1 CUMPLE CRONOGRAMA ELABORADO x
2 USA VARIAS FUENTES DE CONSULTA x
3 CUMPLE HORARIO ESTABLECIDO x
4 LAS ACTIVIDADES REALIZADAS SON SUFICIENTES x
5 LA ORGANIZACIÓN PRESENTADA ES ADECUADA x
6 ATIENDE OPORTUNAMENTE LAS
RECOMENDACIONES
x
7 APLICO CONSULTA VIRTUAL PARA EL TRABAJO x
8 UTILIZA RECURSOS DE MULTIMEDIA x
9 DEFINE CLARAMENTE LA METODOLOGÍA APLICADA x
10 CONSULTA DE ESTUDIOS RELACIONADOS CON SU
TEMA
x
11 USA TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN x
12 CUMPLE LOS OBJETIVOS: GENERAL Y ESPECÍFICOS x
13 MUESTRA INTERÉS Y COLABORA EN EL TRABAJO x
14 DETECTA Y SOLUCIONA LAS DIFICULTADES x
15 DISCUTE Y FUNDAMENTE SU TRABAJO x
16 BUSCA LA INFORMACIÓN REQUERIDA x
17 FACILITA LA COMUNICACIÓN x
18 TIENE MOTIVACIÓN PARA LA TUTORÍA x
19 BUSCA Y RECOPILA LA INFORMACIÓN x
20 DEDICA TIEMPO APROPIADO A SU TRABAJO x
21 USA VARIOS RECURSOS PARA SU TRABAJO x
22 MANEJA BIEN LA INFORMACIÓN OBTENIDA x
23 VERIFICA LOS DATOS OBTENIDOS x
80
ANEXO 4
UNIDAD CURRICULAR DE TITULACIÓN
PERIODO ACADÉMICO 2015-2016 CICLO I
NÚCLEO ESTRUCTURANTE:
………………………………………………………………………………………
…………
El infrascrito, Profesor Tutor del Curso de Titulación de la Carrera de Ingeniería en
Sistemas Computacionales y Carrera de Ingeniería en Networking y
Telecomunicaciones, dando cumplimiento a lo que dispone el Reglamento de
Régimen Académico, CERTIFICA que el trabajo de titulación Diseño de un
Sistema de Streaming de Audio y Video para la Universidad de Guayaquil
realizado por los estudiantes Dennisse Eugenia Torres Martínez y Edwin
Manuel Ochoa Naranjo, han merecido la aprobación y pueden continuar el trámite
respectivo.
Guayaquil, 11 de Diciembre de 2015
Ing. Maikel Yelandi Leyva Vázquez
TUTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN
FECHA DE RECEPCIÓN:
Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones Departamento de: Subdirección
81
ANEXO 5
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FISICA
INGENIERÍA EN NETWORKING
El presente instrumento tiene el propósito de obtener información
relacionada con su opinión sobre el diseño de un sistema de Streaming de
Audio y Video para la Universidad de Guayaquil, la presente encuesta tiene
fines investigativos.
Instructivo
Para llenar este cuestionario, sírvase señalar el número que corresponde.
Conteste de manera honesta y franca.
Condición del informante
1. Autoridad
2. Docente
3. Estudiante
Edad:
1. 16-25 años
2. 26-35 años
3. 36-45 años
4. 46-55 años
5. 56-65 años
6. 66- años en adelante
Sexo:
1. Hombre
2. Mujer
82
INFORMACIÓN ESPECÍFICA
4. Totalmente de acuerdo, 3. De acuerdo, 2. En desacuerdo, 1. Totalmente en
desacuerdo.
INDICADORES 1 2 3 4
1. ¿Considera usted que la evaluación del diseño de red, permite conocer las falencias del proceso de selección de equipos de red?
2. ¿Cree usted que el diseño de un sistema de Streaming mejorará los procesos de comunicación en la Universidad de Guayaquil?
3. ¿Considera usted importante conocer las funcionalidades de Streaming para establecer una estrategia de aprendizaje?
4. ¿Considera usted que si aplica procesos y técnicas válidas, mejorará el uso del ancho de banda?
5. ¿Cree usted que dando prioridad a los servicios imprescindibles genere menor latencia en la red?
6. ¿Cree usted que la evaluación de los sistemas de comunicación permite diseñar un sistema de Streaming en función de las necesidades de la Universidad de Guayaquil?
7. ¿Considera usted que creando políticas básicas de seguridad en el proceso de selección de equipos genere cambios de corto y largo plazo?
8. ¿Cree usted que la propuesta de diseño de un sistema de Streaming permite una innovación tecnológica en los sistemas de comunicación?
9. ¿Cree usted que el uso de servidores dedicados al servicio de Streaming permite mantener un bajo índice de pérdidas y cortes de comunicación?
10.¿Considera usted que la experiencia de la comunicación no presencial de forma interactiva ayuda a los estudiantes
83
ANEXO 6
84
85
86
87
Facultad: Economía Mayor Producción: 08:30 - 18:00
Encargado: Ing. Maribel Candelario
Horario de Atención: 08:30 - 22:30
Ancho de Banda: 22 megas Tecnología: Fibra Óptica N° de Usuarios: 200
Ítem Descripción
Equipo Activo Modelo Observaciones
1 Switch 3COM
Baseline 2226 plus
3C16475C5 24 puertos no
disponibles
1 TRANSIVER D-LINK
1 Switch Catalyst 2950 24 - 9 puertos
libres
1 Switch QPcom 8 3 puertos ocupados
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
88
ANEXO 7
89
90
Facultad: Ingeniería
Química Mayor
Producción: 11:00-16:00
Encargado: Ing. Erika Reyes
Horario de Atención:
08:00-17:00
Ancho de Banda:
30 megas Tecnología: Fibra Óptica
N° de Usuarios:
150
Ítem Descripción Modelo Observaciones
1 Switch TRENDNET TPE S44 8 puertos
1 TRANSIVER D-LINK
1 Switch CISCO 2950 16 puertos ocupados
1 Switch D-LINK dgs1210-24 19 puertos ocupados
1 Router TP-LINK
inalámbrico TLWR941ND
1 Router TP-LINK TLWR1043ND
1 Router CISCO WRT160NV3
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA
ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
91
92
ANEXO 8
93
94
Facultad: Agraria Mayor Producción:
09:00 - 13:00
Encargado: Ing. Lirio Chuchuca
09:00 - 13:00
Ancho de Banda: 52 Megas
Tecnología:
Fibra Óptica
N° de Usuarios:
35 Máquinas Operativas
Ítem Descripción Modelo Observaciones
2 Switch TL SF1024
1 TRANSIVER TP - LINK
1 ROUTER Microtik
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
95
ANEXO 9
96
97
Facultad: Psicología Mayor Producción: 7:00-13:00 / 17:00-22:00
Encargado: Ing. Luis Carriel Horario de Atención: 07:00-22:00
Ancho de Banda: 7 MB Tecnología: Fibra Óptica
N° de Usuarios: 4 enlaces F.Q
Ítem Descripción Modelo Observaciones
1 Catalyst 2950 24 Puertos - 4 libres
1 Cisco 5g 30052 - 52gb Cisco Smail Businnes 48 Puertos - 12 libres
1 Switch 3COM 4200 26 PORT - 3C/7300 A
1 Switch D - LINK DSR - 5000 4 Puertos - Libres
1 Switch TP-LINK TL - SL2452 Web 96 Puertos - 20 Libres
1 Camaras HP V1905 - 24 - Poe
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
CÁMARAS
BASE DE DATOS
98
99
ANEXO 10
100
101
Facultad: Arquitectura Mayor Producción:
Encargado: Ing. Santiago Horario de Atención:
07:00-22:00
Ancho de Banda:
12 Megas
Tecnología:
Fibra Óptica
conectado con Economía
N° de Usuarios: 1300 Usuarios
Ítem Descripción Modelo Observaciones
3 TRANSIVER TP - LINK
1 Router Green- Teg - 524g 24 Puertos - 1
Libre
1 Router Green- Teg - 524g 24 Puertos - 7
Libres
1 Cisco Catalyst 2950 48 Puertos - 42
Libres
1 Switch 3COM 3CBLSF50
H 10/100.000
1 Switch Dlink DES 1024R+ 10/100 - 24
Puertos
Switch 3COM 3C16475A
2226
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
102
ANEXO 11
103
104
105
Facultad: Medicina Mayor Producción:
Encargado: Horario de Atención: 08:30 - 17:00
Ancho de Banda:
89 MB Tecnología: Fibra Óptica
N° de Usuarios: 2000
Ítem Descripción Modelo Observaciones
5 Transiver TP-LINK
1 Trendnet T eg - 524g 24 puertos - 7 libres
1 Trendnet T eg - 524g 25 puertos - 0 libres
1 Cisco Catalyst 2950 48 Puertos - 7 Libres
1 Switch TP-LINK TL SF1008D 5 puertos ocupados
1 Router Microtik 1100
1 Switch Elastix NLx4000
3 Almacenador
Europa VEGA 50 1 Puerto Telephony
Gateway
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA
ACADÉMICO
COMPRA EN
LÍNEA
SISTEMA DE
RRHH
106
107
ANEXO 12
108
109
Facultad: Ciencias Químicas
Mayor Producción:
Encargado: Stallin Ballona Horario de Atención:
Ancho de Banda: 40 MB Tecnología:
Fibra Óptica
N° de Usuarios:
Ítem Descripción Modelo Observacione
s
1 Switch TRENDNET TE 100 -516G 1 puerto libre
1 Switch CISCO
Catalyst 2950 5 puertos libres
1 Switch D-LINK DES -124D 6 puertos libres
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA
ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
110
ANEXO 13
111
Facultad:
Educación
Física Mayor Producción:
Encargado: Ing. Dario Tapia Horario de
Atención:
Ancho de Banda: Tecnología: Fibra Óptica
N° de
Usuarios: 30
Ítem Descripción Modelo Observaciones
1 Switch TP-LINK TL - SF1024 24 puertos - 9 libres
1
ROUTER Microtik x2
AH Router Board 1100
1 Switch Catalyst 2960
48 puertos no
disponibles
1 Switch D - LINK D112 -635
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA
ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
112
113
ANEXO 14
114
115
Facultad: Comunicación Social
Mayor Producción:
Encargado: Ing. Jeaneth Montoya
Horario de Atención:
Ancho de Banda: 30 megas Tecnología:
Fibra Óptica
N° de Usuarios:
Ítem Descripción Modelo Observaciones
1 Switch Nexxt ASBEL2440 12 puertos ocupados
1 Switch RB201 1LS - IN
7 TRANSIVER D-LINK
1 Switch Cisco SG 300 - 52 52 Puertos
1 Router D - LINK DES 1016A
1 ZENTYAL
1 Switch Cisco Catalyst 2960 8 puertos
1 Switch Cisco 1900 sin puertos
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA
ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
116
ANEXO 15
117
118
Facultad: Ciencias Naturales
Mayor Producción:
08:00 - 13:00
Encargado: Ing. Jimmy Mejía
Horario de Atención:
Ancho de Banda: 12 Megas Tecnología:
Fibra Óptica
N° de Usuarios: 100
Ítem Descripción Modelo Observaciones
3 Switch Cisco Catalyst 2960 24 Puertos - 3
Libres
1 Switch 3COM 13BLSG24 24 Puertos - 0
Libres
1 Switch 3COM 13BLSG24 24 Puertos - 3
Libres
1 Switch 3COM 13BLSG24 24 Puertos - 11
Libres
1 Router Microtik x2 H 1100 Router
Board 13 Puertos - 6
Libres
5 Transiver D - LINK
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA
ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
119
ANEXO 16
120
Facultad:
Industrial
Mayor Producción: 08:00-22:00
Encargado:
Horario de Atención: 07:00-22:00
Ancho de Banda:
37 MB Tecnología:
F.O.-Microondas
N° de Usuarios: 1000
Ítem Descripción Modelo Observaciones
3 Switch 3COM 3CBLSF50H 48 puertos
2 Trendnet T eg - 524g 24 puertos
1 Switch Catalyst 2950
1 Router Cisco 1900
1 Switch 3COM 8 puertos
2 Router Board Microtik
3 Transiver
SERVICIOS
PROXY
SISTEMA
ACADÉMICO
COMPRA EN LÍNEA
SISTEMA DE RRHH
121
ANEXO 17
PROPUESTA
Consideraciones Iniciales
Para la correcta instalación física del servidor, junto con el software, se
debe contar con una buena organización de los equipos en el rack, contar
con una correcta ventilación, y los cables de red según los estándares
establecidos. El software seleccionado nos permite el uso de aplicaciones
multimedia, y aplicaciones que pueden ser explotadas en su completo uso,
tales como aula virtual, biblioteca virtual, salas de conferencias, entre otros.
Planteamiento de la Propuesta
La propuesta que planteamos como solución, es considerar el uso de un
servidor dedicado a Streaming, para evitar el congestionamiento en el
servidor Web, evitar o disminuir una alta concurrencia de usuarios, y un
posible colapso en la red. El software que hemos elegido es Windows
Media Server, que brinda soporte a plataformas como Android, Mac OS y
por defecto en Windows, soporta formatos tales como wma, wmv, mp3,
jpeg, jgp. Para la instalación del servidor, sugerimos hacerlo en Windows
Server 2008 R2 o superiores, contar con espacio físico en el rack, una ip
dentro de la red LAN, y un ancho de banda de 20 MB o superior.
Aplicación Web
Para tener un control y desempeño total del contenido multimedia, en sus
diferentes usos, se debe desarrollar una aplicación web basada en IIS.
122
Nota: hemos escogido Windows ya que brinda soporte y amplia gama de
paquetes bajo licencia de fabricante y compatibilidad garantizada con el
sistema operativo.
La tabla 1 nos muestra las características que debe tener como mínimo un
servidor, para poder instalar el software y funcionar adecuadamente.
Tabla 23 Cotización Servidor (Precios referenciales Enero 2016)
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
SERVIDOR
HP DL380p Gen8 E5-2650v2 25SFF US Svr (2)
Intel® Xeon® E5-2650 v2 (2.6GHz/8-
core/20MB/8.0GT-s QPI/95W, DDR3-1866, HT,
Turbo2- 4/4/4/4/5/6/7/8) / 32GB (2x16GB) PC3-
14900R (DDR3-1866) RDIMMs / HP FlexFabric
10Gb 2-port 533FLR-T Adapter / HP Smart Array
P420i/2GB FBWC (RAID 0/1/1+0/5/5+0/6/6+0) /
25 SFF SAS/SATA HDD Bays / 6 PCIe slots / (2)
HP 750W CS Platinum Plus Hot Plug Power
Supply (94% Efficient) / Fans (devil) (N+1
redundancy standard) / HP iLO Management
Engine (standard) / Rack (2U) / Parts, 3-Year
Labor, 3-Year Onsite support with nextWarranty
includes 3-Year business day response."
$ 7.218,00 1 $ 7.218,00
DISCO DURO
HP 1TB 6G SAS 7.2K 2.5in SC MDL HDD $ 586,00 3 $ 1.758,00
SOPORTE
HP 3y 24x7 DL38x(p) Foundation Care Service $ 437,00 1 $ 437,00
SOTWARE
Internet Information Services (IIS) $ - 1 $ -
SISTEMA
OPERATIVO Windows Server 2008 R2 Enterpreise $ 700,00 1 $ 700,00
SUBTOTAL $ 10.113,00
IVA 12% $ 1.213,56
TOTAL $ 11.326,56
123
En la tabla 2A podemos observar los requerimientos mínimos que debe tener
equipo que tendrá el rol de servidor para poder funcionar correctamente, y no tener
inconvenientes en las diferentes peticiones de los clientes.
Tabla 24.A: Especificaciones Técnicas del Servidor Referenciales Enero 2016
REQUERIMIENTOS MÍNIMOS SERVIDOR WINDOWS MEDIA SERVICES
Windows Server 2008 R2 o superior
Procesador Intel Xeon Serie E5-260 o superior
32 GB de RAM por procesador
10 TB de disco duro disponible o superiores
Conexión de Internet de Alta Velocidad de 100 MB o superiores
En la tabla 2B encontramos los requerimientos mínimos para que los clientes
puedan ver los contenidos multimedia adecuadamente, sin cortes o
interrupciones de alguna índole.
Tabla 2.B: Especificaciones Técnicas del Cliente Referenciales Enero 2016
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
REQUERIMIENTOS MÍNIMOS CLIENTE
Windows
Procesador Intel Core I3 o superior
4 Gb de RAM o superiores
Conexión de Internet de Alta Velocidad de 5 MB o
superiores
Tarjeta de video/audio Full-Dúplex
Grabadoras de CD y DVD
Reproductor de DVD y software
4GB de espacio en disco duro
124
Adobe Flash player 8 o posterior
Tarjeta de sonido de 16 bit y altavoces
Tarjeta Gráfica Super VGA (1024 x 768, 65k colores)
Windows Media Player 9.0 o posterior
Quick Time 6.4 o posterior
Adobe Flash player 8 o posterior
Mac-OS
Procesador Intel multinúcleo
Sistema Operativo Mac OS X v10.9 (64 bit) o v10.10 (64
bit).
2 GB de RAM (se recomiendan 4 GB).
10 GB de Disco duro disponible o superiores
Resolución de 1024 x 900 (1280 x 1024 recomendada)
QuickTime 10.x recomendado
Conexión de Internet de Alta Velocidad de 5MB o
superiores
Google Chrome 2.0
Firefox 3.0.1 o superior
Safari 3.2.1 o superior
Safari 4 o superior
Flash Player 10, versión 10.0.22.87 o superior
Dispositivos Móviles
1 GB de RAM
4 GB de espacio libre en el dispositivo
Google Chrome 2.0 o superior
Firefox 3.0.1 o superior
Safari 3.2.1 o superior
125
En la tabla 2C se detallan los protocolos que son soportados por Windows
Media Services, junto con las extensiones que codifica y decodifica.
Tabla 2C. Protocolos y Extensiones Soportadas
PROTOCOLOS Y EXTENSIONES SOPORTADAS
PROTOCOLOS EXTENSIONES
RTSP WMA
MMS WMV
TCP MP3
UDP JPEG
HTTP JPG
TLS NSC
WSX
ASF
En la tabla 3 podemos observar los tiempos estimados, para poner la
producción el servidor de Streaming, junto con los clientes, se estiman 8
semanas para poder dejar funcionando adecuadamente el sistema de
Streaming.
Tabla 3: Tiempo Estimado
DETALLE TIEMPO
ESTIMADO
Tiempo de Adquisición de Equipos 3 semanas
Instalación Física del Servidor e Instalación de Software en el Servidor 1 semana
Instalación de Software en los clientes de Prueba 1 semana
Inicio del Período de Pruebas 1 semana
Puesta en Producción 2 semanas
TOTAL TIEMPO ESTIMADO 8 semanas
126
127
128
Bibliografía
Aldean, L., & Marivel, D. Diseño de una red para proveer el servicio de video bajo
demanda (VoD) sobre IP. Escuela Politécnica Nacional, 2009.
Alegsa, L. (2015). alegsa. Obtenido de www.alegsa.com.ar:
http://www.alegsa.com.ar/Dic/streaming.php
Añazco, B. (2007). Análisis de arquitecturas existentes para sistemas VoD y
diseño de redes de acceso para proveer el servicio de video en demanda
y de valor agregado para el Grupo Tv Cable. Ecuador.
Diccionario Enciclopédico Vox 1. (2009). Diccionario Enciclopédico Vox 1.
Larousse Editorial. Obtenido de http://es.thefreedictionary.com/protocolo
Hefeeda, M., Bhargava, B., & Yau, K. (2004). A hybrid Architecture for Cost-
Effective On--Demand Media Streaming. Computer Networks 44.
horton. (2000). Designing web based training . New York.
J., C. (2002). Entendiendo el Streaming MEdia. Articulos ICTNet .
Liu, X., Wang, W., & Vuong, S. T. (2006). A peer-to-peer Framework for Cost-
Effective On-Demand Media Streaming. Las Vegas: CCNC 06.
Martín, I., Alins, J., Aguilar, M., Vallejos, R., De la Cruz, J., & Mata, J. (2003).
Modelado y Análisis transitorio de un sistema de distribución de video bajo
demanda. Gran Canaria: JITEL.
Melendi, D., García , R., García , V., Pañeda, X., & Neira, Á. (2005). Simulador
Educacional deun servicio de audio/video Bajo Demanda. Revista
Iberoamericana de Informática Educativa N°5.
Reswich. (2014). Universidad Complutense Madrid. Obtenido de
http://www.cesfelipesegundo.com/:
129
http://www.cesfelipesegundo.com/titulaciones/bellasartes/temarios/Diseno
_Grafico_1/Qu%E9%20es%20el%20dise%F1o.pdf
Seguinfo. (22 de 07 de 2007). SeguInfo. Obtenido de
https://seguinfo.wordpress.com/2007/07/22/%C2%BFque-son-los-codecs-
2/
Stephenson, J. C. (2001). It’s all about Dialogue, Involvement, Support and
Control, in Teaching and Learning Online. UK.
VideoLan Organization. (14 de 08 de 2013). Obtenido de
www.videolan.org/vlc/index.html