Diseño e implementación de una solución VoIP sobre una red campus inalámbrica

Borja Sedano Aranes

Agenda

• Presentación• Planteamiento inicial del proyecto• Objetivos• Alcances esperados• Desarrollo del proyecto: 5 fases• Continuidad del proyecto• Reflexiones finales

Presentación

Proyecto de Cooperación

Agricultura

y ganadería

ONG, educación popular

Instituto en construcción

Poca infraestructura

Planteamiento inicial

- Solución de interconexión inalámbrica (radioenlaces WiFi @ 2,4 GHz)

- Equipamiento de bajo costo- Distribución de enlace satelital a Internet en

nodo "campus universitario"

- Configuración del servidor- Solución de Telefonía IP y conexión a red

telefónica tradicional: Central de VoIP Asterisk (open source)

Objetivos

• Implementación de la red inalámbrica que interconecte puntos distantes del Instituto

• Implementación de servicio de VoIP en el Instituto, con conexión a la PSTN y servicio inalámbrico de voz sobre IP (VoWiFi)

• Evaluación y propuestas de estrategias de gestión y mantenimiento de los nuevos segmentos de la red

• Realización de actividades de adiestramiento para el personal docente y técnico residente

• Realización la documentación y difusión para el uso y mantenimiento de la solución

• Realización de recomendaciones para futuras actuaciones

Alcance

• Disponibilidad de conexión inalámbrica de banda ancha entre los puntos claves del Instituto, y distribución de conexión a Internet

• Disponibilidad de servicios de voz sobre la infraestructura de red inalámbrica

• Documentación y difusión de la solución• Disponibilidad de la conectividad a Internet para la comunidad• Recomendaciones de mecanismos de seguridad en acceso y

en transmisión para la red inalámbrica• Recomendaciones para gestión y mantenimiento de la

solución

Desarrollo

FASE I

Estudio del diseño de la solución dada

ServidorNecesidades:• Servicios funcionando con tecnología Windows, de

difíciles adaptación a entornos Linux• Linux para otros servicios (voIP, ...)

Recursos:• Un único servidor: HP Proliant ML350 G5

1ª Elección: virtualizar• Múltiples Sistemas Operativos concurrentemente• Económico y ecológico (reduce los consumos de

tecnología y energía, "verde")

2ª Elección: ESXi

• Sistema fiable servidores de mucho consumo de recursos (pruebas objetivas)

• buen sistema de gestión de back-ups y restauraciones del sistema• sistema ligero y con poco consumo tras la carga• conocíamos otros productos de la misma compañía• SW gratuito

Central VoIP Asterisk

PBX VoIP completa basada en SW

• Solo requiere una red IP

• SW Libre

• Muy desarrollado y documentado

• Multitud de servicios

Propuesta inicial

- Sin nodo central- Sistema operativo Linux- Hardware Soekris Engineering

Propuesta escogida

- Nodo central omnidireccional- Sistema operativo AirOS- Harware Ubiquiti Networks

Pruebas con RadioMobile

FASE II

Pruebas y puesta a punto de los equipos

En laboratorio

• Diseño final de la red

• Configuración de equipos

• Pruebas enlaces WiFi

• Pruebas VoIP - Asterisk

• Investigación sistemas de virtualización de servidores

FASE III

Implantación y despliegue en Guanarito

Virtualización con ESXi

Pruebas de la red

Iperf• Genera estadísticas de

tráfico entre nodos• C/S• Genera tráfico UDP (pérdida

de datagramas) y TCP (ancho de banda)

• SW Libre

Salida generadaC:\Documents and Settings\Equipo>iperf.exe -c 192.168.10.10 -i 1 -t

------------------------------------------------------------Client connecting to 192.168.10.10, TCP port 5001TCP window size: 0.01 MByte (default)------------------------------------------------------------[1880] local 192.168.10.13 port 1334 connected with 192.168.10.10 p[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth[1880]  0.0- 1.0 sec  0.34 MBytes  2.82 Mbits/sec[1880]  1.0- 2.0 sec  0.25 MBytes  2.10 Mbits/sec[1880]  2.0- 3.0 sec  0.39 MBytes  3.28 Mbits/sec[1880]  3.0- 4.0 sec  0.13 MBytes  1.05 Mbits/sec[1880]  4.0- 5.0 sec  0.53 MBytes  4.46 Mbits/sec[1880]  5.0- 6.0 sec  0.45 MBytes  3.80 Mbits/sec[1880]  6.0- 7.0 sec  0.54 MBytes  4.52 Mbits/sec[1880]  7.0- 8.0 sec  0.57 MBytes  4.78 Mbits/sec[1880]  8.0- 9.0 sec  0.43 MBytes  3.60 Mbits/sec[1880]  9.0-10.0 sec  0.14 MBytes  1.18 Mbits/sec[1880] 10.0-11.0 sec  0.62 MBytes  5.18 Mbits/sec[1880] 11.0-12.0 sec  0.59 MBytes  4.98 Mbits/sec[1880] 12.0-13.0 sec  0.60 MBytes  5.05 Mbits/sec[1880] 13.0-14.0 sec  0.62 MBytes  5.18 Mbits/sec[1880] 14.0-15.0 sec  0.55 MBytes  4.59 Mbits/sec[1880] 15.0-16.0 sec  0.53 MBytes  4.46 Mbits/sec[1880] 16.0-17.0 sec  0.61 MBytes  5.11 Mbits/sec[1880] 17.0-18.0 sec  0.59 MBytes  4.98 Mbits/sec[1880] 18.0-19.0 sec  0.63 MBytes  5.24 Mbits/sec[1880] 19.0-20.0 sec  0.61 MBytes  5.11 Mbits/sec[1880] 20.0-21.0 sec  0.61 MBytes  5.11 Mbits/sec[1880] 21.0-22.0 sec  0.63 MBytes  5.31 Mbits/sec[1880] 22.0-23.0 sec  0.63 MBytes  5.31 Mbits/sec[1880] 23.0-24.0 sec  0.60 MBytes  5.05 Mbits/sec[1880] 24.0-25.0 sec  0.59 MBytes  4.98 Mbits/sec[1880] 25.0-26.0 sec  0.61 MBytes  5.11 Mbits/sec[1880] 26.0-27.0 sec  0.61 MBytes  5.11 Mbits/sec[1880] 27.0-28.0 sec  0.60 MBytes  5.05 Mbits/sec[1880] 28.0-29.0 sec  0.60 MBytes  5.05 Mbits/sec[1880] 29.0-30.0 sec  0.62 MBytes  5.18 Mbits/sec[1880] 30.0-31.0 sec  0.55 MBytes  4.65 Mbits/sec

FASE IV

Análisis de resultados y reflexión

PresupuestoDESCRIPCIÓN

Cantidad | Meses

PRECIO (Bs) Precio (EUR)

Inversión en materiales por la UCAB Kit de aterramiento (pararrayo punta franklin, cable, barras Copperweld)

1 4.435,20 1.412,93

Cableado de datos y telefónico + conectores

1 1.073,90 342,01

Conectores de cable aterramiento 1 87,00 27,71 Otros componentes: cinta aislante, tornillos, tirrat, abrazaderas.

1 87,50 27,87

SUBTOTAL Inversión en materiales por la UCAB 5.683,60 1.810,06 Inversión en traslados y Manutención por la UCAB Habitación y Servicios 2 4.800,00 1.528,66 Traslados aeropuerto 500,00 1.59,24 Traslado Zona de actuación (Guanarito) 2.000,00 636,94 Otros traslados (Turismo) 600,00 191,08 Comidas 3.186,00 950,96 SUBTOTAL Inversión en traslados y Manutención por la UCAB

11.086,00 3.530,57

Inversión en equipos por parte de AUCOOP Switch/hub Linksys WRT54GL 4 628,00 200,00 Antena Nanostation 2 directiva 10 dBi 3 659,40 210,00 ATAs (Analogic Telephone Adapter) PAP2 de Linksys

4 753,60 240,00

Equipo Bullet2 1 194,68 62,00 Antena Omni 9dBi 1 62,80 20,00 Unidad de almacenamiento externo USB 4GB

1 31,40 10,00

Microsoft Windows Server 2003 – Licencia y Soporte – 5 Dispositivos

1 376,80 120,00

SUBTOTAL Inversión en equipos por parte de AUCOOP 2.706,68 862,00 Estimación costes de RRHH Trabajo ingeniero Junior 3 11.304,00 3.600,00 Trabajo ingeniero Senior 1 5.652,00 1.800,00 SUBTOTAL Estimación costes de RRHH 16.956,00 5.400,00 TOTAL 36.432,26 11.602,63

Análisis de resultados

• Enlaces de alta calidad: buena cobertura y altas tasas de transmisión

• Efectiva comunicación con VoIP: Pruebas de calidad de conversación realizadas con personal del instituto

• Solución de calidad y de bajo costo: WiFi y Software Libre

• Facilidad de configuración de los nodos inalámbricos Ubiquity

• Interesante solución de virtualización en servidor: ESXi

FASE V

Difusión del proyecto

Si no se cuenta, no ha sucedido

• Artículo revista ESIDe• Videoconferencia a 3 bandas• El propio PFC

Continuidad del proyecto

• Ajustar sistema de aterramiento• Seguridad o cifrado en enlaces inalámbricos: revisión

de configuración en software de nodos Ubiquity• Conectividad de red interna de VoIP con PSTN.• Mecanismos de gestión y mantenimiento de la

solución.• Asegurar conexiones inalámbricas de calidad (QoS de

VoWiFi)• Oportunidades de réplica de la solución en otros

contextos

DEMO

Reflexiones finales

Debilidades y amenazas• Incertidumbre y riesgos en

el desarrollo• Problemas que involucran

muchas disciplinas• Dificultades de

comunicación• Posibilidad de que la

solución no sea demasiado puntera

Fortalezas y oportunidades• Aplicación real, trabajo de

campo• Conocimientos de otras

especialidades e integración al proyecto

• Aprendizaje en otras realidades

• Sensibilización del impacto social de las TIC

Eskerrik asko!

Turno de preguntas