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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN
JERÁRQUICA PARA LA UNIDAD EDUCATIVA
“REGIÓN AMAZÓNICA”
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTORES:
JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA
CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR
TUTOR: ING. MARÍA JOSÉ ARGUELLO, M. Sc.
GUAYAQUIL – ECUADOR
2018
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN
TÍTULO Y SUBTÍTULO:
Diseño e implementación de una red LAN jerárquica para la Unidad Educativa “Región Amazónica”.
AUTOR(ES) (apellidos/nombres):
Gómez Aliaga Jonathan Marcos Pisco Villamar Carlos Enrique
REVISOR(ES)/TUTOR(ES) (apellidos/nombres):
TUTOR: Ing. Argüello María José, M. Sc. REVISOR: Ing. Molina Villacís Miguel, M. Sc.
INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil
UNIDAD/FACULTAD: Ciencias Matemáticas y Físicas
MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:
Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
GRADO OBTENIDO: Tercer nivel
FECHA DE PUBLICACIÓN:
No. DE PÁGINAS:
ÁREAS TEMÁTICAS: Redes
PALABRAS CLAVES /KEYWORDS:
RESUMEN/ABSTRACT (150-250 palabras):
ADJUNTO PDF: x SI NO
CONTACTO CON AUTOR/ES:
Teléfono:
0969728682 0992314079
E-mail:
[email protected] [email protected]
CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:
Nombre: Carrera de Networking y Telecomunicaciones
Teléfono: 2307729
E-mail: [email protected]
II
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “DISEÑO E
IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN JERÁRQUICA PARA LA UNIDAD
EDUCATIVA “REGIÓN AMAZÓNICA” elaborado por los Sres. Jonathan
Marcos Gómez Aliaga y Carlos Enrique Pisco Villamar, Alumnos no
titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de
Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y
Telecomunicaciones, me permito declarar que luego de haber orientado,
estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.
Atentamente
Ing. María José Arguello, MSc.
TUTORA
III
DEDICATORIA
El presente trabajo está dedicado
a todas aquellas personas que
contribuyeron de una u otra forma
en su planificación y elaboración.
A nuestros padres por su
dedicación, a nuestros
compañeros de clase, a los
docentes que con sus
conocimientos hicieron de
nosotros profesionales con ética y
principios, y finalmente a toda la
comunidad educativa de esta
Institución que pueda beneficiarse
de alguna manera con este
proyecto.
JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA
IV
AGRADECIMIENTO
Agradecemos principalmente a la
Universidad de Guayaquil, institución a
la que con orgullo recordaremos, por
brindarnos un espacio óptimo que
cuenta con insumos y recursos
metodológicos y de enseñanza útiles
para la formación de profesionales de
calidad, labor que ha sido desarrollada
principalmente por los docentes y las
autoridades generales y locales que la
conforman. Así mismo consideramos
imprescindible agradecer a nuestra
tutora, la Ing. María José Arguello, por el
profesionalismo y compromiso con el
que encaminó o estableció las pautas
necesarias para la eficiente elaboración
de este proyecto.
Por último, pero no menos importante le
agradecemos a la Unidad Educativa
Región Amazónica, por darnos la
oportunidad de trabajar en nuestra
propuesta con el fin de mejorar o
potenciar el clima áulico de enseñanza
dentro de la Institución.
JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA
V
DEDICATORIA
A Dios por llenarme de sabiduría.
A mis padres Juana Villamar
Veintimilla y Franklin Pisco
Espinoza quienes me brindan su
ayuda siempre y que gracias a
ellos pude alcanzar esta meta tan
anhelada.
A VMJR y hermanos por ser
incondicionales y muy
comprensibles.
CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR
VI
AGRADECIMIENTO
Gracias Dios por permitirme
alcanzar esta meta.
Gracias a todas esas personas
que creen y aún continúan
creyendo en mí.
Gracias a VMJR por recordarme
siempre que se debe finiquitar las
metas trazadas.
¡Muchas gracias FAMILIA y
AMIGOS!!!
CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR
VII
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M. Sc.
DECANO DE LA FACULTAD
CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
Ing. Harry Luna Aveiga, M. Sc.
DIRECTOR CINT
Ing. María José Argüello, M. Sc.
PROFESOR DIRECTOR DEL PROYECTO
DE TITULACIÓN
Ing. Miguel Molina, M. Sc.
PROFESOR TUTOR REVISOR DEL
PROYECTO DE TITULACIÓN
Ab. Juan Chávez Atocha
SECRETARIO
VIII
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este
Proyecto de Titulación, nos corresponden
exclusivamente; y el patrimonio intelectual
de la misma a la UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL”
Jonathan Marcos Gómez Aliaga
C.I. 0940975303
Carlos Enrique Pisco Villamar
C.I. 0917709057
IX
AUTORÍA
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN
JERÁRQUICA PARA LA UNIDAD EDUCATIVA
“REGIÓN AMAZÓNICA”
Proyecto de titulación que se presenta como requisito para optar por el título
de
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autores:
Jonathan Marcos Gómez Aliaga
C.I. 0940975303
Carlos Enrique Pisco Villamar
C.I. 0917709057
Tutor: Ing. María José Argüello, M. Sc.
Guayaquil, 12 de agosto de 2018
X
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, 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 Titulación presentado por los
estudiantes JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA Y CARLOS ENRIQUE
PISCO VILLAMAR, como requisito previo para optar por el título de
Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo tema es:
Diseño e implementación de una red LAN jerárquica para la Unidad
Educativa “Región Amazónica”.
Considero aprobado el trabajo en su totalidad.
Presentado por:
Jonathan Marcos Gómez Aliaga Cédula de ciudadanía N° 0940975303
Carlos Enrique Pisco Villamar Cédula de ciudadanía N° 0917709057
Tutor: Ing. María José Argüello, M. Sc.
Guayaquil, 12 de agosto de 2018
XI
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital
1. Identificación del Proyecto de Titulación
Nombre Alumnos: Jonathan Marcos Gómez Aliaga Carlos Enrique Pisco Villamar
Dirección: Calle 29 y la A
Teléfono: 0969728682 0992314079
E-mail: [email protected] [email protected]
Facultad: Ciencias Matemáticas y Física
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
Profesor guía: Ing. María José Argüello
Título del Proyecto de titulación: Diseño e implementación de una red LAN jerárquica para la Unidad Educativa “Región Amazónica”
Tema del Proyecto de Titulación: Redes
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación
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 este Proyecto de titulación.
Publicación electrónica:
Inmediata X Después de 1 año
Firma Alumnos: 3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y .Pdf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.
DVDROM CDROM X
XII
ÍNDICE GENERAL
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR .............................................................. II
DEDICATORIA ...................................................................................................... III
AGRADECIMIENTO .............................................................................................. IV
DEDICATORIA ....................................................................................................... V
AGRADECIMIENTO .............................................................................................. VI
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ......................................................... VII
DECLARACIÓN EXPRESA ................................................................................ VIII
AUTORÍA ............................................................................................................... IX
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR .................................................. X
AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN .............................................................. XI
ÍNDICE GENERAL ............................................................................................... XII
ABREVIATURAS ................................................................................................ XVI
SIMBOLOGÍA .................................................................................................... XVII
ÍNDICE DE CUADROS ..................................................................................... XVIII
ÍNDICE DE GRÁFICOS ...................................................................................... XIX
RESUMEN .......................................................................................................... XXI
ABSTRACT ........................................................................................................ XXII
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
CAPÍTULO I ............................................................................................................ 4
EL PROBLEMA ................................................................................................... 4
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................ 4
UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO ................................. 4
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS .......................................... 5
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA .................................... 7
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................. 7
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................ 8
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA................................................................ 8
OBJETIVOS .................................................................................................... 9
OBJETIVO GENERAL ................................................................................ 9
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 10
ALCANCES DEL PROBLEMA ..................................................................... 10
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN .................... 10
XIII
CAPÍTULO II ...................................................................................................... 12
MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 12
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ............................................................... 12
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ................................................................... 13
SISTEMA DE RED .................................................................................... 13
Definición ............................................................................................... 13
TIPOS DE REDES .................................................................................... 13
Red LAN ................................................................................................ 13
Red WLAN ............................................................................................ 14
TOPOLOGÍA DE UNA RED...................................................................... 15
Tipos de topología ................................................................................. 15
Topología en anillo. ........................................................................ 15
DISEÑO DE UNA RED ............................................................................. 16
Diseño de red jerárquica ....................................................................... 16
Capa de núcleo ................................................................................ 17
Capa de distribución ...................................................................... 17
Capa de acceso ............................................................................... 17
Ventajas de un diseño jerárquico ......................................................... 17
CABLEADO ESTRUCTURADO. .............................................................. 18
Cableado horizontal .............................................................................. 19
Cableado vertical .................................................................................. 20
RADIUS ..................................................................................................... 21
AUTENTICATION (Autenticación) ........................................................ 21
AUTOHIZATION (Autorización) ............................................................ 21
ACCOUNTING (Registro) ..................................................................... 22
ARQUITECTURA AAA.......................................................................... 22
METODOLOGÍA PPDIOO ........................................................................ 23
Preparación ........................................................................................... 23
Análisis de la fase de Preparación ............................................... 23
Los resultados de la fase de Preparación ................................... 23
Planificación .......................................................................................... 24
Análisis de la fase de Planificación .............................................. 24
Los resultados de la fase de Planificación .................................. 24
Diseñar .................................................................................................. 24
XIV
Análisis de la fase de Diseño ........................................................ 24
Los resultados de la fase de Diseño ............................................ 24
Implementar .......................................................................................... 25
Análisis de la fase de Implementación ......................................... 25
Los resultados de la fase de Implementación ............................. 25
Operar ................................................................................................... 25
Análisis de la fase de Operar......................................................... 25
Los resultados de la fase de Operar............................................. 25
Optimizar ............................................................................................... 26
Análisis de la fase de Optimizar .................................................... 26
FUNDAMENTACIÓN SOCIAL ...................................................................... 26
FUNDAMENTACIÓN LEGAL ....................................................................... 27
PREGUNTA CIENTÍFICA ............................................................................. 33
DEFINICIONES CONCEPTUALES .............................................................. 33
CAPÍTULO III ........................................................................................................ 35
PROPUESTA TECNOLÓGICA ......................................................................... 35
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ...................................................................... 35
Factibilidad Operacional ........................................................................... 35
Factibilidad Técnica .................................................................................. 35
Factibilidad Legal ...................................................................................... 36
Factibilidad Económica ............................................................................. 36
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO................................... 36
Preparar .................................................................................................... 36
Diseñar ...................................................................................................... 39
Implementar .............................................................................................. 42
ENTREGABLES DEL PROYECTO .............................................................. 47
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA ....................................... 47
POBLACIÓN Y MUESTRA ........................................................................... 47
Población ................................................................................................... 47
Muestra ..................................................................................................... 48
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ...................................................................... 48
CAPÍTULO IV........................................................................................................ 53
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO ..................................... 53
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 54
XV
Conclusiones ............................................................................................. 54
Recomendaciones .................................................................................... 55
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 56
ANEXOS............................................................................................................ 57
XVI
ABREVIATURAS
CINT Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
WLAN Wireless Local Area Network
LAN Local Area Network
EGB Educación General Básica
ANSI American National Standards Institute
TIA TelecommunicationsIndustryAssociation
EIA Electronic Industries Alliance
AP Access Point
EIA/TIA Normas para cableado estructurado
UTP Unshielded Twisted Pair
STP Shielded Twisted Pair
MTS Metros
S/F Sin Fecha
CRD Customer Requirements Documents
HD High-level Design
SRS Especificaciones de Requisitos de Sitio
STP Plan de pruebas de soluciones
SSF Formulario de Encuesta de Sitio
LD Low-level Design
LOT Ley Orgánica de Telecomunicaciones
ARCOTEL Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones
GAD Gobiernos Autónomos Descentralizados
XVIII
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO Nº 1 CUADRO DE CAUSAS Y CONSECUENCIAS ................................................................... 7 CUADRO Nº 2 FACTIBILIDAD ECONÓMICA ...................................................................................... 36 CUADRO Nº 3 TABLA DE DIRECCIONAMIENTO IP ............................................................................ 41 CUADRO Nº 4 CUADRO DE POBLACIÓN .......................................................................................... 47
XIX
ÍNDICE DE GRÁFICOS
ERROR! REFERENCE SOURCE NOT FOUND. UBICACIÓN DE UNIDAD EDUCATIVA REGIÓN AMAZÓNICA ........................................... 4
Gráfica 2 DIAGRAMA DE RED LAN .......................................................................................... 14
Gráfica 3 DIAGRAMA DE RED WLAN ...................................................................................... 15
Gráfica 4 TOPOLOGÍA ANILLO ................................................................................................. 16
Gráfica 5 DISEÑO DE RED JERÁRQUICO ................................................................................. 18
Gráfica 6 CABLEADO ESTRUCTURADO HORIZONTAL ............................................................... 19
Gráfica 7 CABLEADO ESTRUCTURADO VERTICAL .................................................................... 20
Gráfica 8 ARQUITECTURA AAA .............................................................................................. 22
Gráfica 9 DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS .................................................................................. 37
Gráfica 10 A y B PRUEBAS SPEEDCHECK .......................................................................................... 38
Gráfica 11 A, B y C PRUEBAS MEDIDOR DE INTENSIDAD DE SEÑAL WIFI................................................. 39
Gráfica 12 TOPOLOGÍA LÓGICA ................................................................................................ 40
Gráfica 13 DISEÑO FÍSICO ........................................................................................................ 41
Gráfica 14 DISTRIBUCIÓN DEL CABLE ESTRUCTURADO .............................................................. 42
XX
Gráfica 15 CONFIGURACIÓN DE DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS .................................................. 43
Gráfica 16 PRUEBA DE CONEXIÓN AP - MEDIO ALÁMBRICO. ...................................................... 43
Gráfica 17 PRUEBA DE CONEXIÓN AP - MEDIO INALÁMBRICO .................................................... 44
Gráfica 18 PRUEBA DE CONEXIÓN SERVIDOR RADIUS CON ROUTER ..................................... 44
Gráfica 19 PRUEBA DE CONEXIÓN USUARIO CON SERVIDOR RADIUS .................................... 45
Gráfica 20 DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS INSTALADOS A .......................................................... 46
Gráfica 21 DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS INSTALADOS B .......................................................... 46
Gráfica 22 PREGUNTA 1 ........................................................................................................... 48
Gráfica 23 PREGUNTA 2 ........................................................................................................... 49
Gráfica 24 PREGUNTA 3 ........................................................................................................... 50
Gráfica 25 PREGUNTA 4 ........................................................................................................... 51
Gráfica 26 PREGUNTA 5 ........................................................................................................... 52
XXI
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN
JERÁRQUICA PARA LA UNIDAD EDUCATIVA
“REGIÓN AMAZÓNICA”
Autores: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar
Tutor: Ing. María José Argüello V.
Resumen
En este proyecto de titulación se realiza el diseño e implementación de una red LAN jerárquica en la Unidad Educativa “Región Amazónica” que permita la interconexión de las aulas y la dirección con el laboratorio de computación donde se encuentra el punto de acceso a internet. Con la implementación de la red los docentes y directora podrán hacer uso de este servicio en cualquier lugar del establecimiento, esto gracias a que la estructura propuesta está diseñada en base a una topología de tipo anillo y con un modelo jerárquico de tres capas; contando con una capa de núcleo, una capa de distribución y una capa de acceso, lo que permitirá que la red sea escalable. El uso de dispositivos repetidores de señal WiFi permitirá que el acceso a la red sea por el uso de medios guiados (cable de red UTP) y por medio de conexión inalámbrica. Se usa para el desarrollo de la implementación de la red la metodología PPDIOO porque aporta beneficios a nivel de costo, disponibilidad y adaptabilidad en el caso de implementar nuevas redes o en la actualización de la misma. Palabras Claves: LAN, UTP, metodología PPDIOO, modelo jerárquico,
capa de núcleo, capa distribución, capa acceso.
XXII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN
JERÁRQUICA PARA LA UNIDAD EDUCATIVA
“REGIÓN AMAZÓNICA”
Authors: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar
Advisor: Ing. María José Argüello V.
Abstract
In this titling project there is realized the design and the implementation of a hierarchical LAN network in the Educational Unit "Amazon Region", his design allows the interconnection of the classrooms and the address with the computer lab where there located the internet service. With the implementation of the network, the teachers and the director will be able to use this service in any place of the establishment, thanks to the fact that the proposed design is based on a ring-type topology and with a hierarchical three-layer model: layer core, distribution layer and access layer, which will allow the network to be scalable. The use of the WiFi signal repeater devices will allow access to the network, with guided media (UTP network cable) and through wireless connection. The PPDIOO methodology is use for the development of the network implementation because it provides benefits at the level of cost, availability and adaptability in the case of implementing new networks or updating it. Key words: LAN, UTP, PPDIOO methodology, hierarchical model, layer
core, distribution layer, access layer.
1
INTRODUCCIÓN
Hoy en día las unidades educativas del milenio incorporan elementos
modernos de tecnología de la información en el proceso de enseñanza-
aprendizaje, que permite a los docentes estar mejor preparados para
impartir sus conocimientos a los alumnos.
Este proyecto de tesis tiene como finalidad la implementación de una red
jerárquica en la Unidad Educativa “Región Amazónica” que se encuentra
ubicada en las calles K y la 21, parroquia Febres Cordero, cantón
Guayaquil, provincia del Guayas.
En la actualidad la unidad educativa cuenta con Internet solo dentro del
laboratorio de computación, pero sin ser utilizado, debido a que no cuenta
con los equipos de computación instalados.
Al no estar en uso este recurso, y ante la necesidad de que los docentes
puedan preparar las clases dentro de su aula ya que disponen de
computadoras, permiten que la implementación de esta propuesta de tesis
sea factible.
Uno de los problemas principales que presenta el establecimiento
educativo es de no contar con una estructura de red estable que permita
interconectar las aulas y la dirección con el laboratorio de computación
donde se encuentra el punto de internet, con el fin de satisfacer esta
problemática se plantea en este proyecto de tesis la implementación de una
red jerárquica.
Al realizar estudios sobre trabajos presentados por diferentes autores sobre
implementaciones de redes dentro de instituciones públicas o privadas,
2
haciendo énfasis a instituciones educativas se logró observar la factibilidad
de diseñar e implementar una estructura de red que logre integrar los
recursos con que cuente la unidad educativa y así dar solución a la
problemática presente como proponen los autores MOROMENACHO y
MENDOZA en sus trabajos de titulación respectivamente.
En contexto legal según el Reglamento General a la Ley Orgánica de
Telecomunicaciones en su Titulo IV REGIMEN DE REDES, SERVICIOS,
EMPAQUETAMIENTO Y CONVERGENCIA, en el capitulo I REGIMEN DE
REDES.
Art 25: Tipos de redes de telecomunicaciones.- Las redes de
telecomunicaciones se clasifican, de acuerdo al medio de transmisión o
conforme a su utilización, en:
1. De acuerdo al medio de transmisión:
a. Redes Físicas; y,
b. Redes Inalámbricas.
2. De acuerdo con su utilización:
a. Redes Públicas de Telecomunicaciones; y,
b. Redes Privadas de Telecomunicaciones.
Este proyecto de tesis esta estructurado de la siguiente forma:
CAPÍTULO I; conformado por el problema, planteamiento del problema,
ubicación del problema en un contexto, situación conflicto nudos críticos,
delimitación del problema, causas y consecuencias del problema,
delimitación del problema, formulación del problema, evaluación del
problema, objetivos: objetivo general y específicos, alcances del problema
y justificación e importancia de la investigación.
3
CAPÍTULO II, contiene el Marco teórico, Antecedentes del estudio,
Fundamentación teorica: se expresan definiciones conceptuales
debidamente referenciados sobre los temas mas relevantes de este
proyecto de tesis, Fundamentación legal: se detallan articulos que
correspondan a disposiciones dentro del marco legal de la constitucion del
pais, Pregunta científica a contestarse y Definiciones conceptuales.
CAPÍTULO III, este capitulo se detalla:
1. Propuesta tecnológica; que contiene el Análisis de factibilidad, Etapas
de la metodología del proyecto y Entregables del proyecto. Dentro del
anális de factibilidad encontraremos la factibilidad operacional,
factibilidad técnica y factibilidad legal.
2. Criterios de validación de la propuesta.
3. Procesamiento y análisis.
CAPÍTULO IV, este capítulo contiene las conclusiones y recomendaciones.
4
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO
La Unidad Educativa “Región Amazónica” es una escuela de educación
Inicial y EGB – Fiscal situada en la provincia del Guayas; cantón de
Guayaquil en la parroquia de Febres Cordero, situada en las calles K y la
21 (Muisne 438, Guayaquil 090403), por la avenida Assad Bucaram.
Ubicación de Unidad Educativa Región Amazónica
Gráfica 1
Fuente: Google Maps
Elaborado por: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar.
5
Actualmente, la unidad educativa cuenta con un punto de internet, ubicado
dentro del laboratorio de computación, conformando una red interna
pequeña para uso del mismo.
El laboratorio se encuentra en mantenimiento y reposición de cada uno de
los equipos para su futura habilitación, el establecimiento no cuenta con
una red que permita la conexión entre el laboratorio, la dirección y las aulas
que cuentan con ordenador para uso del docente.
Por tal motivo, es importante que la Unidad Educativa Región Amazónica
cuente con un diseño de red LAN jerárquica, que permita la interconexión
entre los diferentes puntos dentro del establecimiento.
SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS
La unidad educativa cuenta en la actualidad con una red poco eficiente y
mal organizada debido a la falta de un diseño de infraestructura de red que
cumpla con las necesidades del plantel.
− El problema de la ineficiencia y la mala organización de la red se debe
a la falta de un diseño que se acople a las necesidades de la unidad
educativa. Algunos de los equipos tecnológicos usados en la red, tales
como, switchs, routers y estaciones de trabajo (ordenadores de
escritorio) se encuentran en mal estado, carecen de mantenimiento, o
presentan un mal funcionamiento.
− No existen políticas de seguridad aplicadas a la red, lo cual permite que
terceras personas que no pertenecen a la institución con fines
maliciosos puedan robar información.
6
− La falta de planificación y diseño en la red produce desorden en el
cableado debido a la falta de etiquetado, existiendo mala distribución
de sus componentes y provocando ineficiencia.
− La infraestructura de red no está diseñada, ni planificada para soportar
la escalabilidad que requiere la institución, por tal motivo el personal
administrativo, docentes, y estudiantes se ve afectado en el proceso de
aprendizaje.
− No disponen de equipos adecuados para respaldos de información que
ayuden a salvaguardar la integridad y disponibilidad de la misma.
− No cuenta con una adecuada documentación acerca de procesos
tecnológicos para llevar a cabo una determinada tarea, tanto en el
departamento de tecnologías de la información como en el área
administrativa.
− Carece de la existencia de un manual donde se detallen las
configuraciones de los equipos y sus usos conforme al diseño de red
implementado.
7
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA
El cuadro 1 detalla las causas y consecuencias a la problemática para el
desarrollo de este proyecto de titulación.
Cuadro de causas y consecuencias
Cuadro Nº 1
CAUSAS CONSECUENCIAS
Falta de recursos económicos para
invertir en la implementación de
una red para la unidad educativa.
La ausencia de una red impide la
conexión de la dirección de la
escuela con el punto de internet
dentro del laboratorio.
Falta de un diseño de red para la
unidad educativa.
Ausencia en la conexión entre los
diferentes departamentos
provocando perdida del recurso.
No cuenta con una cobertura
óptima de red dentro del
establecimiento.
Los educadores no pueden
desarrollar sus actividades
académicas de una forma más
eficiente.
Fuente: Datos investigativos
Elaborado por: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar
DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
El presente proyecto de titulación se limitará a la implementación de una
red LAN jerárquica para la Unidad Educativa Región Amazónica, que
permita la conectividad entre el laboratorio de cómputo y los diferentes
departamentos del establecimiento, para que los profesores y estudiantes
realicen sus actividades académicas de forma eficiente.
Campo: Tecnología de la información y Telecomunicaciones.
8
Área: Redes y Comunicaciones.
Aspecto: Tecnológico.
Tema o Propuesta: Diseño e Implementación de una red LAN jerárquica
en la Unidad Educativa “Región Amazónica”.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
La Unidad Educativa Región Amazónica, presenta la necesidad de
implementar una red que permita conectar el establecimiento con el punto
de acceso del proveedor, para que los docentes y estudiantes puedan
disponer de este servicio para sus actividades académicas, por tal motivo
se desarrolla la siguiente interrogante:
¿Qué beneficios tecnológicos obtendrá la Unidad Educativa Región
Amazónica gracias a la implementación de una red LAN jerárquica?
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
El proyecto de titulación está dirigido a diseñar e implementar una red LAN
jerárquica para la unidad educativa Región Amazónica, para esta
evaluación se plantean los siguientes aspectos:
Claro: Porque se expresa con términos que demuestran la necesidad e
importancia de la implementación de un diseño de red jerárquica que
proporcione una red óptima, confiable y escalable.
Evidente: Se puede observar que la unidad educativa actualmente no
cuenta con una red implementada que permita distribuir el internet en el
establecimiento, para que sea aprovechado por docentes y estudiantes.
9
Concreto: Porque busca satisfacer las necesidades de conectividad de los
usuarios a la red de la institución.
Relevante: Es relevante porque dará solución a la necesidad de contar con
el servicio de internet en la dirección y en las aulas de la institución
educativa, para que las actividades académicas realizadas por la directora
y docentes se optimicen.
Factible: La propuesta de un diseño de red que brinde conexión estable
entre las aulas de clase, dirección y el laboratorio de computación de la
Unidad Educativa “Región Amazónica”, la implementación de esta red se
realizaría en un mes aproximadamente, esta propuesta otorgara a la
institución mayor eficiencia en las labores administrativas y en el desarrollo
académico de estudiantes y profesores.
Identifica los productos esperados: La implementación de un diseño de
red jerárquico para la unidad educativa va a permitir mejorar el desarrollo
de las actividades académicas de las autoridades, docentes y estudiantes.
Se propone aplicar mantenimientos preventivos a los equipos de cómputo
utilizados por la institución educativa, además de considerar necesaria la
implementación de manuales donde se detalle el direccionamiento IP y las
configuraciones de los equipos conforme al diseño de red que se pretende
elaborar.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar e implementar una red LAN jerárquica en la Unidad Educativa
“Región Amazónica”.
10
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Realizar el levantamiento de información de la red que posee la unidad
educativa “Región Amazónica” para determinar su estado actual.
• Realizar una investigación documental acerca del diseño de redes
jerárquicas y su aplicación.
• Diseñar una red LAN jerárquica para mejorar el acceso al servicio de
internet presente en la unidad educativa “Región Amazónica”.
• Implementar una red LAN-WLAN que permita a las autoridades de la
unidad educativa acceder al servicio de internet para la preparación de
sus actividades curriculares.
• Habilitar una red WLAN autenticada para uso de directivos y docentes
de la institución.
ALCANCES DEL PROBLEMA
Este proyecto de titulación se desarrolla en tres fases: el levantamiento de
la información sobre la red con la que cuenta la unidad educativa y los
equipos que la conforman, la propuesta de un diseño de red LAN que vaya
acorde con las necesidades que presenta la unidad educativa y la
implementación del diseño propuesto.
Para la implementación de este diseño, se adquieren dispositivos
inalámbricos y materiales para conexión LAN, que aseguran la utilización
de un modelo jerárquico, que proporcione soluciones tecnológicas que se
acomoden a los requerimientos encontrados en el estudio realizado.
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
La elaboración del presente trabajo de investigación tiene como objetivo
analizar y proponer un diseño de red LAN que brinde escalabilidad, alta
11
disponibilidad y mayor seguridad de la información, que optimice servicios
y permita la administración para la Unidad Educativa Región Amazónica.
Este tema se justifica plenamente debido a que la red que posee esta
unidad educativa está siendo subutilizada. Por tal motivo, se propone la
elaboración de un diseño de red óptimo, como solución en la institución
para corregir los problemas actuales.
La implementación del diseño de red propuesto en este proyecto de tesis,
proporciona mejoras en el desarrollo de las actividades diarias del personal
administrativo, es de gran beneficio para estudiantes y docentes porque
cuentan con recursos tecnológicos para la preparación e impartición de sus
clases dentro de las aulas. Se proponen políticas de seguridad con el fin de
garantizar el acceso único al personal docente y administrativo de la
institución a la red.
12
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
Al realizar estudios investigativos en diferentes sitios web y en repositorios
públicos se pudieron encontrar tesis con temas relacionados a la presente
propuesta, lo que nos permite demostrar la factibilidad de implementar un
diseño de red jerárquico en unidades educativas y las mejoras que resultan
de estas implementaciones.
En el trabajo de titulación “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED
LAN Y WLAN PARA LA ESCUELA FRAY JODOCO RICKE DE LA
COMUNA DE LUMBISÍ EN EL CANTÓN QUITO”, describe que el
establecimiento contaba con los recursos necesarios para formar una red
que brinde el servicio de internet en toda la unidad educativa, gracias a
donaciones provistas por entidades públicas y privadas, pero no
presentaba una estructura bien definida y desarrollada que logre integrar
esos recursos físicos y lógicos, el diseño de red propuesto en este trabajo
fue factible para la resolución de los problema encontrado dentro de la
institución. (MOROMENACHO, 2012)
MENDOZA, 2017 en su trabajo de titulación “DISEÑO E
IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN-WLAN CON POLÍTICAS DE
SEGURIDAD Y CONTROL DE LISTAS DE ACCESO PARA EL CENTRO
DE CAPACITACIÓN Y FORMACIÓN DE PERSONAS CON PROBLEMAS
DE CONDUCTA -SIN BARRERAS- BASADO EN LAS NORMAS DE
13
CABLEADO ESTRUCTURADO ANSI/TIA/EIA”, menciona que la institución
presentaba varios problemas, resaltando la falta de una red interna que
permita la comunicación de los equipos. Con la implementación de red
propuesta en este proyecto, pudieron obtener conectividad entre cada uno
de los dispositivos que contaba la red, y así poder obtener una
infraestructura robusta que trabaja bajo las normas de cableado
ANSI/TIA/EIA, con equipos inalámbricos que brinden seguridad a la red
evitando vulnerabilidades. (MENDOZA, 2017)
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
SISTEMA DE RED
Definición
Un sistema de red es aquel “que mantiene a dos o más equipos unidos a
través de un medio de comunicación (física o no), con el objetivo primordial
de poder compartir los diferentes recursos hardware y software”
(MHEDUCATIONS, 2017). Un sistema en red brinda la facilidad de
conectar de manera interna como externa dispositivos que se encuentren
en un mismo lugar o establecimiento, conexión que se puede realizar de
manera alámbrica o inalámbrica, permitiendo la comunicación entre dos
puntos y logrando el envío y recepción de diferentes tipos de datos.
TIPOS DE REDES
Existen diferentes tipos de red. Nuestro estudio se centra en redes LAN y
WLAN.
Red LAN
LAN (LOCAL AREA NETWORK), es un tipo de red de área pequeña, donde
su implementación se la puede realizar sin ningún inconveniente en
14
espacios reducidos tales como casas, oficinas o establecimientos
educativos, como se muestra en la Gráfica 2. La conexión entre los equipos
se realiza de forma física, haciendo uso de cables entre cada terminal,
permitiéndole operar a velocidades entre 10 y 100 Mbps. (JUNTA DE
ANDALUCIA, 2014)
Diagrama de Red LAN
Gráfica 2
Fuente: (OHMEGA1982, 2014)
Elaborado por: (OHMEGA1982, 2014)
Red WLAN
WLAN (WIRELESS LOCAL AREA NETWORK), es un sistema que permite
la comunicación entre los equipos que conforman una red, como se indica
en la Gráfica 3. Una red WLAN consiste en un dispositivo AP “Access
Point”, el cual emite ondas de radio que proporciona la conexión a una red
de forma inalámbrica, este sistema permite minimizar el uso de elementos
físicos para la comunicación entre los terminales que conforman la red.
15
Diagrama de Red WLAN
Gráfica 3
Fuente: (FOCUSNEWS, 2018)
Elaborado por: (FOCUSNEWS, 2018)
TOPOLOGÍA DE UNA RED
La topología de red es definida como la representación gráfica de cómo se
encuentran conectados los diferentes dispositivos tecnológicos y de
computo en una red para comunicarse entre sí. (PAEC, 2013)
Tipos de topología
Existen dos clases de topología lógica y física.
La topología lógica demuestra el funcionamiento de la red en forma real.
La topología física demuestra la conexión a nivel física de los dispositivos
que conforman la red, existen diferentes tipos, nuestro estudio se basa en
la topología en anillo.
Topología en anillo.
La topología en anillo consiste en la conexión de los dispositivos de red de
forma continua (uno de tras del otro), conectando el ultimo dispositivo al
16
primero formando un anillo, como muestra la Gráfica 4. Esta topología
presenta ventaja de facilidad de configuración, fluidez de datos, acceso
equitativo para los dispositivos conectados a la red.
Topología anillo
Gráfica 4
Fuente: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
Elaborado por: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
DISEÑO DE UNA RED
Diseño de red jerárquica
La estructura jerárquica, fue creada como una herramienta para diseñar
una infraestructura de red confiable, flexible, escalable y de alta
disponibilidad, está conformada por tres capas bien definidas por el
administrador de la red, ver Gráfica 5, encargadas de realizar tareas
específicas. (HUANG, 2017)
17
Capa de núcleo
Es la capa fundamental de un sistema de red jerárquico, es la encargada
de proporcionar un transporte rápido entre routers que proveerán el acceso
a internet con la capa de distribución, de lograr confiabilidad y tolerancia a
fallos y de obtener escalabilidad mediante equipos más rápidos.
Capa de distribución
Es la capa encargada del enrutamiento de paquete, establece una
comunicación entre las capas de núcleo y de acceso controlando el tráfico
que circula entre ellas, dirige el filtrado de tráfico entrante y saliente
mediante políticas de seguridad configuradas previamente, brindando
seguridad a la información dentro de la red.
Capa de acceso
Proporciona un punto de acceso o conectividad entre los usuarios y los
hosts de la red o dispositivos finales, es la capa encargada de la
conmutación y se conecta directamente con la capa de distribución.
Ventajas de un diseño jerárquico
Dentro del diseño jerárquico de red las capas presentan diferentes
funciones y cada una realiza una actividad específica.
Al dividir una red en sectores obtendremos varias ventajas tales como:
• Escalabilidad permite que la red pueda extenderse con mayor
facilidad, redundancia en la capa del núcleo y distribución.
• Fácil de implementar el diseño se planteará por partes.
• Seguridad configuración de políticas establecidas a nivel de acceso y
distribución.
18
• Fácil de administrar la firmeza entre los switch en los diferentes
niveles hace que sea fácil su administración.
• Fácil mantenimiento por modularidad.
Diseño de Red Jerárquico
Gráfica 5
Fuente: (Luis, 2008)
Elaborado por: (Luis, 2008)
CABLEADO ESTRUCTURADO.
Consta de un conjunto de cables que cumplan con los estándares EIA/TIA,
ubicados de manera estratégica en el interior de un edificio, donde su
función es llevar las señales desde los distintos emisores hacia los
receptores pertinentes.
Existen diferentes tipos de cables entre ellos el par trenzado de cobre, cable
coaxial y el de fibra óptica.
19
Cableado horizontal
Este tipo de cableado se lo instala de forma horizontal a lo largo del piso o
techo falso, como muestra la Gráfica 6, está formado por un núcleo de
cobre sólido, es frágil y de fácil acceso, sino se lo coloca en lugares sólidos
y firmes como muros son fáciles de romper, es el encargado de conectar
los puntos de acceso con el cuarto de telecomunicaciones, formando una
estructura de red que cumpla con los requerimientos del diseño planteado
capaz de facilitar el mantenimiento y el crecimiento de la misma.
La distancia máxima que debe existir entre los puntos de acceso y el cuarto
de telecomunicaciones es de 90 metros. (Moderna, 2018)
Existen tres tipos de cable reconocidos por la ANSI/TIA/EIA para esta
distribución:
• Cable UTP par trenzado (cuatro pares) sin blindaje de 100 Ω.
• Cable STP par trenzado (dos pares) con blindaje de 150 Ω.
• Fibra óptica multimodo (dos fibras) 62.5/125 mm.
Cableado Estructurado Horizontal
Gráfica 6
Fuente: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
Elaborado por: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
20
Cableado vertical
También conocido como cableado BACKBONE o TRONCAL, está
constituido por cables verticales, conexiones cruzadas principales o
intermedias y terminales mecánicos, como muestra la Gráfica 7.
Este tipo de cableado ofrece interconexiones entre el cuarto de entrada de
servicios y el cuarto de telecomunicaciones, así como la interconexión entre
los equipos localizados en los diferentes pisos dentro del campus.
(Cs.buap.mx, 2014)
Existen tres tipos de cable para esta distribución:
Cable UTP par trenzado de 100 Ω, soporta distancia de 800 mts.
Cable STP par trenzado de 150 Ω, soporta distancia de 700 mts.
Fibra óptica monomodo y multimodo 62.5/125 µm, soporta distancia de
2000 mts.
Cableado Estructurado Vertical
Gráfica 7
Fuente: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
Elaborado por: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
21
RADIUS
De las siglas en ingles Remote Authentication Dial-In User Server,
protocolo de servicio de usuario de acceso telefónico de autenticación
remota, desarrollado por Livingston Enterprises, Inc. (CISCO, 2017)
Protocolo triple A por sus siglas en inglés “AUTHENTICATION,
AUTHORIZATION AND ACCOUNTING”, que permite la gestión
Autenticación, Autorización y Registro de usuarios remotos sobre un
determinado recurso. (Mg. Fausto Orozco Lara, 2017)
AUTENTICATION (Autenticación)
Determina si un cliente o usuario presenta los debidos permisos para
acceder a los servicios de la red, este proceso hace uso de credenciales
(usuario y contraseña) que permite identificar a los usuarios que pueden
acceder a los recursos de la red.
Existen diferentes protocolos utilizados para la autenticación, entre ellos:
− SYSTEM AUTHENTICATION (Autenticación de sistema).
− Protocols PAP (Password Authentication Protocol).
− LDAP (Lightweight Directory Access Protocol).
− KERBEROS.
− EAP (Extensible Authentication Protocol).
AUTOHIZATION (Autorización)
Este proceso es el que concede servicios necesarios o específicos para los
usuarios tales como:
− Dirección IP.
− Calidad de servicio (QoS).
− Uso de encriptación.
22
ACCOUNTING (Registro)
Este proceso es el encargado de realizar un registro del consumo de
recursos que utilizan los usuarios al tener acceso a la red. Este incluye los
siguientes aspectos:
− Identidad del usuario.
− Naturaleza del servicio prestado.
− Inicio y Fin del servicio.
ARQUITECTURA AAA
Consta de tres elementos principales, ver Gráfica 8.
− Usuario Final: Es el equipo que desea acceder a los recursos o
servicios que ofrece la red.
− Equipo NAS: Es el hardware que permite la interconexión entre el
usuario final y el servidor AAA.
− Servidor AAA: Es el equipo que contiene las credenciales de
autenticación, autorización y registro que permite al usuario final
acceder a los recursos de la red.
Arquitectura AAA
Gráfica 8
Fuente: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
Elaborado por: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
23
METODOLOGÍA PPDIOO
Tiene su origen bajo los lineamientos propuestos en el ciclo de vida que
usa CISCO para administración de red, es una metodología que aporta
grandes beneficios entre estos la disminución del costo total, aumento en
la disponibilidad y mejora en agilidad para la implementación de cambios
en la estructura de la red. (GUERRA, 2016)
El uso de esta metodología brinda mejoras al momento de realizar la
implementación de nuevas redes o la actualización de las ya existentes,
proporcionando servicios óptimos y se manejan grandes velocidades para
el acceso a las aplicaciones.
Preparación
Consiste en identificar los requerimientos y tecnologías aptas para el
diseño propuesto. En esta etapa, se determinan las características
necesarias para la habilitación del proyecto.
Análisis de la fase de Preparación
El modo en que esta fase es empleada depende del estado actual de la
empresa.
1. Se asume que la empresa tiene limitados conocimiento en negocios, y
tácticas tecnológicas.
2. Se asume que ya se tienen establecidas todas las estrategias de la
empresa, la fase de preparación solo se encarga de la actualización a
los planes existentes.
Los resultados de la fase de Preparación
1. Diseño de alto nivel (HD).
2. Documentos de Requerimientos del Cliente (CRD).
3. Encuesta y resultados de la evaluación del estado actual (CSAS).
24
Planificación
Es aquí donde se realiza un estudio de evaluación de la red actual que
posee la institución, se planifica la prevención de riesgos potenciales, así
como el análisis de los recursos disponibles.
Análisis de la fase de Planificación
El modo en que esta fase es empleada depende del estado actual de la red
empresarial, consecutivamente se debe realizar un plan de proyecto de red.
Si ya se cuenta con un plan, este es actualizado.
Los resultados de la fase de Planificación
1. Especificaciones de Requisitos de Sitio (SRS).
2. Plan de pruebas de soluciones (STP).
3. Formulario de Encuesta de Sitio (SSF).
4. Requisitos del cliente Reacción del documento (CRDR).
Diseñar
Consiste en la elaboración de un esquema técnico (diagrama de la red) de
alto nivel, diseñado conforme a los requerimientos técnicos del
establecimiento o negocio, obtenidos previamente en las fases de
planeación y planificación, de ser necesario se elabora un listado de los
equipos a utilizar para su posterior implementación.
Análisis de la fase de Diseño
Mientras la empresa ejecuta un diseño de red detallado, es primordial que
la información obtenida en las fases previas sea utilizada para respaldar un
esquema de red que satisfaga las necesidades de la empresa.
Los resultados de la fase de Diseño
1. Diseño de bajo nivel (LLD).
25
Implementar
En esta fase se procede a la instalación y configuración de los equipos que
van a formar parte de la red, se debe tener en cuenta la disponibilidad y
realizar pruebas a cada uno de los dispositivos para verificar su correcto
funcionamiento.
Análisis de la fase de Implementación
En esta fase se procede a evaluar los dispositivos una vez conformado el
sistema de red.
Los resultados de la fase de Implementación
1. Prueba de uso de la red (NRFU).
2. Informe de prueba del NRFU.
3. Registro de eventos de implementación.
Operar
Es la fase donde se diagnostica día a día el estado de la red, realizando
monitoreos periódicos a cada uno de los dispositivos, tales como: el
cuidado del ruteo, actualizaciones, verificación del rendimiento, e
identificación y corrección de posibles errores en la red.
Análisis de la fase de Operar
Esta fase es la encargada de comprobar que el diseño de red cumpla con
un excelente desempeño.
Los resultados de la fase de Operar
1. Informes de análisis de causa raíz.
2. Informes MAC.
3. Análisis de contratos de soporte.
26
Optimizar
Fase encargada de la administración y resolución de los posibles
problemas que se presenten en la red, haciendo uso de una administración
adecuada de los recursos.
En esta fase, se puede modificar el diseño de la red en caso de presentar
problemas consecutivos, buscando mejorar su rendimiento y controlar los
errores de las aplicaciones.
Análisis de la fase de Optimizar
Esta fase es la encargada de gestionar cambios en la red por la presencia
de posibles problemas que se puedan presentar. Se recomienda que los
cambios que se vayan a realizar en el diseño, se cumplan desde la primera
fase de la metodología para garantizar una excelente estructura de red.
FUNDAMENTACIÓN SOCIAL
Debido a que la tecnología se ha vuelto parte importante y fundamental en
el desarrollo académico de niños, jóvenes y adultos que acuden a los
diferentes centros educativos del país, y a la necesidad de los docentes de
preparar sus clases e impartirlas en sus salones;
La implementación de una red jerárquica dentro de la Unidad Educativa
Región Amazónica, permitirá utilizar el servicio de internet contratado que
no está siendo usado actualmente, pudiendo conectar las diferentes aulas
y la dirección con el laboratorio de cómputo, con el fin de obtener una red
unificada. Además, los docentes podrán utilizar nuevos recursos para
preparar sus clases, y así entregar a sus alumnos nuevos métodos de
enseñanza.
27
FUNDAMENTACIÓN LEGAL
La (Constitución de la República del Ecuador, 2008) afirma lo siguiente:
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR
Sección primera
Educación
Art. 350.- El sistema de educación superior tiene como finalidad la
formación académica y profesional con visión científica y humanista; la
investigación científica y tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo
y difusión de los saberes y las culturas; la construcción de soluciones para
los problemas del país, en relación con los objetivos del régimen de
desarrollo.
Art. 352.- El sistema de educación superior estará integrado por
universidades y escuelas politécnicas; institutos superiores técnicos,
tecnológicos y pedagógicos; y conservatorios de música y artes,
debidamente acreditados y evaluados. Estas instituciones, sean públicas o
particulares, no tendrán fines de lucro.
Art. 353.- El sistema de educación superior se regirá por: 1. Un organismo
público de planificación, regulación y coordinación interna del sistema y de
la relación entre sus distintos actores con la Función Ejecutiva. 2. Un
organismo público técnico de acreditación y aseguramiento de la calidad
de instituciones, carreras y programas, que no podrá conformarse por
representantes de las instituciones objeto de regulación.
Art. 357.- El Estado garantizará el financiamiento de las instituciones
públicas de educación superior. Las universidades y escuelas politécnicas
28
públicas podrán crear fuentes complementarias de ingresos para mejorar
su capacidad académica, invertir en la investigación y en el otorgamiento
de becas y créditos, que no implicarán costo o gravamen alguno para
quienes estudian en el tercer nivel.
Sección cuarta
Hábitat y vivienda
Art. 376.- Para hacer efectivo el derecho a la vivienda, al hábitat y a la
conservación del ambiente, las municipalidades podrán expropiar, reservar
y controlar áreas para el desarrollo futuro, de acuerdo con la ley. Se prohíbe
la obtención de beneficios a partir de prácticas especulativas sobre el uso
del suelo, en particular por el cambio de uso, de rústico a urbano o de
público a privado.
Sección octava
Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales
Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes
ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las
culturas y la soberanía, tendrá como finalidad:
1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.
2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.
3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción
nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y
contribuyan a la realización del buen vivir.
Art. 386.- El sistema comprenderá programas, políticas, recursos,
acciones, e incorporará a instituciones del Estado, universidades y
escuelas politécnicas, institutos de investigación públicos y particulares,
29
empresas públicas y privadas, organismos no gubernamentales y personas
naturales o jurídicas, en tanto realizan actividades de investigación,
desarrollo tecnológico, innovación y aquellas ligadas a los saberes
ancestrales.
Art. 388.- El Estado destinará los recursos necesarios para la investigación
científica, el desarrollo tecnológico, la innovación, la formación científica, la
recuperación y desarrollo de saberes ancestrales y la difusión del
conocimiento. Un porcentaje de estos recursos se destinará a financiar
proyectos mediante fondos concursables. Las organizaciones que reciban
fondos públicos estarán sujetas a la rendición de cuentas y al control estatal
respectivo.
LEY ORGÁNICA DE TELECOMUNICACIONES
Así mismo la LOT (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015) afirma lo
siguiente:
Artículo 2.- Ámbito.
La presente Ley se aplicará a todas las actividades de establecimiento,
instalación y explotación de redes, uso y explotación del espectro
radioeléctrico, servicios de telecomunicaciones y a todas aquellas personas
naturales o jurídicas que realicen tales actividades a fin de garantizar el
cumplimiento de los derechos y deberes de los prestadores de servicios y
usuarios. Artículo 3.- Objetivos. Son objetivos de la presente Ley:
1. Promover el desarrollo y fortalecimiento del sector de las
telecomunicaciones.
2. Fomentar la inversión nacional e internacional, pública o privada para
el desarrollo de las telecomunicaciones.
30
3. Incentivar el desarrollo de la industria de productos y servicios de
telecomunicaciones
Artículo 9.- Redes de telecomunicaciones.
El establecimiento o despliegue de una red comprende la construcción,
instalación e integración de los elementos activos y pasivos y todas las
actividades hasta que la misma se vuelva operativa. En el caso de redes
físicas el despliegue y tendido se hará a través de ductos subterráneos y
cámaras de acuerdo con la política de ordenamiento y soterramiento de
redes que emita el Ministerio rector de las Telecomunicaciones y de la
Sociedad de la Información.
Artículo 20.- Obligaciones y Limitaciones. La Agencia de Regulación y
Control de las Telecomunicaciones, determinará las obligaciones
específicas para garantizar la calidad y expansión de los servicios de
telecomunicaciones, así como su prestación en condiciones preferenciales
para garantizar el acceso igualitario o establecer las limitaciones requeridas
para la satisfacción del interés público, todo lo cual será de obligatorio
cumplimiento.
Artículo 22.- Derechos de los abonados, clientes y usuarios. Los abonados,
clientes y usuarios de servicios de telecomunicaciones tendrán derecho:
1. A disponer y recibir los servicios de telecomunicaciones contratados de
forma continua, regular, eficiente, con calidad y eficacia.
2. A escoger con libertad al prestador del servicio, el plan de servicio, así
como a la modalidad de contratación y el equipo terminal.
31
REGLAMENTO GENERAL A LA LEY
ORGANICA DE TELECOMUNICACIONES
REGIMEN DE REDES
El (Decreto Ejecutivo 864, 2016) afirma:
Art. 25.- Tipos de redes de telecomunicaciones. - Las redes de
telecomunicaciones se clasifican, de acuerdo al medio de transmisión o
conforme a su utilización, en:
1. De acuerdo al medio de transmisión:
a. Redes Físicas; y,
b. Redes Inalámbricas.
2. De acuerdo con su utilización:
a) Redes Públicas de Telecomunicaciones; y,
b) Redes Privadas de Telecomunicaciones.
Art. 26.- Redes Físicas. - Son redes desplegadas que utilizan medios físicos
para la transmisión, emisión y recepción de voz, imágenes, vídeo, sonido,
multimedia, datos o información de cualquier naturaleza, para satisfacer las
necesidades de telecomunicaciones y comunicación de la población.
El despliegue y el tendido de este tipo de redes e infraestructura de
telecomunicaciones, incluyendo las correspondientes a los servicios de
radiodifusión por suscripción, estarán sujetos a las políticas de
ordenamiento y soterramiento de redes que emita el Ministerio encargado
del sector de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información,
y a las normas técnicas emitidas por la ARCOTEL.
32
Los gobiernos autónomos descentralizados, en las ordenanzas que
expidan observarán y darán cumplimiento a:
1. Las políticas de ordenamiento y soterramiento de redes;
2. Las políticas sobre el despliegue de infraestructura de
telecomunicaciones;
3. La política y normas técnicas nacionales para la fijación de tasas o
contraprestaciones por el uso de obras ejecutadas por los GAD para el
despliegue ordenado y soterrado de la infraestructura y redes de
telecomunicaciones que pagarán los prestadores de servicios de
telecomunicaciones, incluidos los de radiodifusión por suscripción;
incluyendo el establecimiento de tasas preferenciales para redes
destinadas al cumplimiento del Plan de Servicio Universal, calificadas
por el Ministerio encargado del sector de Telecomunicaciones y de la
Sociedad de la Información;
4. El Plan Nacional de Soterramiento y Ordenamiento, expedidos por el
Ministerio encargado del sector de las Telecomunicaciones y de la
Sociedad de la Información.
5. Las regulaciones que expida la ARCOTEL. En las ordenanzas que
emitan los gobiernos autónomos descentralizados para regular el uso y
gestión del suelo y del espacio aéreo para el despliegue o
establecimiento de redes e infraestructura de telecomunicaciones,
incluyendo radiodifusión por suscripción, no se podrá incluir tasas o
tarifas u otros valores por el uso del espacio aéreo regional, provincial o
distrital vinculadas al despliegue de redes de telecomunicaciones o al
uso del espectro radioeléctrico, otorgados a empresas públicas, privadas
33
o de la economía popular y solidaria, por ser una competencia exclusiva
del Estado central.
PREGUNTA CIENTÍFICA
¿Qué beneficios tecnológicos obtendrá la Unidad Educativa Región
Amazónica gracias a la implementación de una red LAN jerárquica?
DEFINICIONES CONCEPTUALES
CABLEADO ESTRUCTURADO: Se conoce como cableado estructurado
al sistema de cables de par trenzado protegidos (Shielded Twisted Pair,
STP) o no protegidos (Unshielded Twisted Pair, UTP) que permiten
establecer una infraestructura de telecomunicaciones en un edificio.
RED LAN: Una red de área local (Local Area Network, o LAN) es un grupo
de equipos de cómputo y dispositivos asociados que comparten una línea
de comunicación común o un enlace inalámbrico con un servidor.
RED WLAN: (Wireless Local Area Network) o Red de Área Local
Inalámbrica en español es una red de tipo local cuyos equipos no necesitan
estar vinculados a través de cables para conectarse.
DISEÑO JERÁRQUICO: En un diseño jerárquico de la red o modelo
jerárquico de tres capas se divide la red en varias capas independientes.
ESCALABILIDAD: Es la propiedad deseable de un sistema, una red o un
proceso, que indica su habilidad para reaccionar y adaptarse sin perder
calidad, o bien manejar el crecimiento continuo de trabajo de manera fluida,
o bien para estar preparado para hacerse más
34
CABLEADO HORIZONTAL: Es aquel que se extiende desde la salida del
puesto de trabajo del usuario final hasta el cuarto de telecomunicaciones.
CABLEADO VERTICAL: Su propósito es proporcionar interconexiones
entre cuartos de entrada de servicios de edificio, cuartos de equipo y
cuartos de telecomunicaciones. El cableado vertical realiza la interconexión
entre los diferentes gabinetes de telecomunicaciones y entre estos y la sala
de equipamiento.
35
CAPÍTULO III
PROPUESTA TECNOLÓGICA
ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD
La adquisición de información sobre la red de la unidad educativa “Región
Amazónica” permite determinar su estado actual y detectar
vulnerabilidades, con el fin de diseñar e implementar una red inalámbrica
eficiente que cumpla con las necesidades detectadas en la institución.
Entre las cuales se establece que se precisa optimizar la velocidad y
mejorar la cobertura con la que cuenta actualmente la red.
Factibilidad Operacional
Para realizar la implementación del presente proyecto se solicitó acceso a
la Unidad Educativa Región Amazónica para observar el estado actual de
la red, realizar pruebas y ejecutar la implementación propuesta. Esta
solicitud fue aprobada por parte de la directora de la unidad educativa.
La implementación de la red ha sido de gran aceptación por parte de los
docentes porque les ayuda en la preparación de sus clases. Entre otros
beneficios, la red cuenta con una topología tipo anillo permitiendo una
arquitectura muy sólida donde cada estación tiene una única conexión de
entrada y salida, y es escalable a nivel Wireless.
Factibilidad Técnica
Al realizar una evaluación al servicio de internet con que cuenta la unidad
educativa, se pudo constatar que este servicio soporta la conectividad con
el diseño de red propuesto.
36
Factibilidad Legal
El diseño a implementar no infringe con ninguna ley y cuenta con el
respaldo de la directora encargada de la unidad educativa.
Factibilidad Económica
Para la implementación del diseño propuesto que pretende mejorar la
cobertura de la red Wi-Fi y LAN, fueron donados los equipos que se detallan
en el cuadro de factibilidad económica.
Factibilidad Económica
Cuadro Nº 2 Nº DESCRIPCIÓN CANTIDAD COSTO ($)
1 REPETIDORES 3 75 2 ROUTER D-LINK 1 60 4 CABLE UTP METROS 80 51 5 REGLETAS PARA PARED 15 15 6 CABLE ELECTRICO METROS 50 40 7 PONCHADORA 1 26 8 PONCHADORA DE IMPACTO 1 23 9 CINTA DOBLE FAZ 1 10
10 CINTA MASKING 1 3 11 CONECTORES RJ45 20 10 12 CONECTOR ELECTRICO 6 5 13 JACK DE PARED PARA RJ45 6 4
TOTAL 322
Fuente: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
Elaborado por: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.
ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO
Para el desarrollo de la implementación se utilizó la metodología PPDIOO,
llegando hasta la etapa de implementación.
Preparar
Se procedió a verificar el punto de internet con el que cuenta la unidad
educativa, así como los dispositivos que la conforman. Se pudo apreciar
que cuenta con un router administrable de marca MikroTik en modelo
37
RB951Ui-2HnD, que cuenta con cinco puertos ethernet y un AP
inalámbrico de alta potencia. El servicio de internet con que cuenta el
plantel es a base de fibra de vidrio, como se muestra en la Gráfica 9, esta
se conecta directamente al router mikrotik, el cual permite ampliar la red,
haciendo factible la implementación del diseño propuesto.
El servicio de internet con que cuenta la unidad educativa es un plan
corporativo plus 3 – 5 MBPS asimétrico.
Dispositivos inalámbricos
Gráfica 9
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Planificar
En esta etapa se procedió a recoger toda la información que permita validar
la implementación, para esto se procedieron a realizar pruebas que
permitan verificar el alcance de la señal inalámbrica dentro de la Unidad
Educativa. Se realizaron varias pruebas, entre ellas, la verificación de la
velocidad de transferencia de datos entregados por el proveedor y la
38
calidad de la señal inalámbrica a diferentes distancias dentro del
establecimiento.
Para las pruebas se utilizaron dos aplicaciones SPEEDCHECK PRO y
Medidor de intensidad de señal WiFi, aplicaciones de software libre para
dispositivos móviles que permiten realizar pruebas de velocidad de carga y
descarga, así como medir la velocidad de internet del ISP y verificar si la
red está presentando algún problema.
Haciendo uso de la aplicación speedcheck, se puede verificar la
transferencia de datos de subida como de bajada, comprobando una
velocidad en rango de 4 a 5 Mbps, de manera asimétrica, como muestra la
Gráfica 10 A y B.
Pruebas Speedcheck
Gráfica 10 A y B
Gráfica 10-A: velocidad de transmisión a 1 metro
del dispositivo inalámbrico. Gráfica 10-B: velocidad de transmisión a 6 metro
del dispositivo inalámbrico.
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
39
Con la aplicación medidor de intensidad de señal WiFi, se logró establecer
el estado de la señal del dispositivo inalámbrico a tres diferentes distancias,
como lo muestra la Gráfica 11 A, B y C.
Pruebas Medidor de intensidad de señal WiFi
Gráfica 11 A, B y C
Gráfica 11-A: Intensidad de señal
inalámbrica a 1 metro. Gráfica 11-B: Intensidad de señal
inalámbrica a 5 metro. Gráfica 11-C: Intensidad de señal
inalámbrica a 10 metro.
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Diseñar
Se presentaron dos tipos de diseños para la implementación de la red, el
diseño físico y el diseño lógico. Ambos diseños se basan en la topología
anillo, en la que todos los routers se conectan entre sí de manera
inalámbrica. El diseño cuenta con un router principal que se encuentra
conectado directamente al router mikrotik del proveedor por medio de un
cable UTP, posee 3 repetidores que se conectan inalámbricamente uno
tras otro, donde cada uno cuenta con una dirección IP, tal como se muestra
la Gráfica 13.
40
En la topología lógica se muestra el modelo jerárquico de tres capas que
se propone utilizar en la implementación del diseño de red propuesto, ver
Gráfica 12.
La capa principal o de núcleo, la conforma el router Mikrotik que se encarga
de proveer el internet al diseño planteado, la capa de distribución está
compuesta por un router D-Link DIR-615 Wireless N que funcionara como
router principal, encargado de interconectar la capa de acceso con la capa
de núcleo y la capa de acceso que está compuesta por tres dispositivos
repetidores inalámbricos conectados entre sí, que se encarga de la
comunicación de los usuarios finales con la red.
Topología lógica
Gráfica 12
Fuente: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
41
La topología física permite apreciar cómo queda la red en su etapa final,
aquí se detalla la distribución de las direcciones IP (ver tabla de
direccionamiento IP) que se usan para la red, tal y como muestra la Gráfica
13.
Tabla de direccionamiento IP
Cuadro Nº 3
Dispositivo Nombre de host
Interfaz Direccionamiento IP Máscara de
subred
Gateway (puerta de salida) predeterminada
PRINCIPAL FA 192.168.1.1 255.255.255.242 192.168.1.1
REPETIDOR A WiFi 192.168.1.2 255.255.255.242 192.168.1.1
REPETIDOR B WiFi 192.168.1.3 255.255.255.242 192.168.1.1
REPETIDOR C WiFi 192.168.1.4 255.255.255.242 192.168.1.1
Fuente: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Diseño físico
Gráfica 13
Fuente: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
42
Implementar
En esta etapa se describe la realización del diseño de red propuesto.
Dentro de los primeros pasos que se efectúan en esta etapa, se realiza la
colocación y distribución del cable estructurado para la conexión de los
dispositivos como muestra la Gráfica 14.
Distribución del cable estructurado
Gráfica 14
Gráfica 14: Muestra el tendido del cableado para los puntos de acceso dentro del establecimiento educativo.
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Después de terminado el tendido del cableado en las zonas donde se
colocan los puntos de acceso, se procede con la instalación y configuración
43
del servidor AAA (RADIUS) y los dispositivos inalámbricos como muestra
la Gráfica 15.
Configuración de dispositivos inalámbricos
Gráfica 15
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Una vez terminada la configuración de los dispositivos, se procede a
evaluar si la transmisión de los datos del internet funciona correctamente.
Se realiza una prueba con el dispositivo (laptop) conectado al router por
medio de un cable UTP, como muestra la Gráfica 16.
Prueba de conexión AP - medio alámbrico.
Gráfica 16
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
44
Se realiza la prueba con el dispositivo (laptop) conectado al router de forma
inalámbrica, como muestra la Gráfica 17.
Prueba de conexión AP - medio inalámbrico
Gráfica 17
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Se procede a realizar las pruebas de conexión del servidor con el
dispositivo inalámbrico por medio del comando ping en el Shell de Linux
RedHat, como muestra la Gráfica 18.
Prueba de conexión servidor RADIUS con ROUTER
Gráfica 18
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
45
Realizada la prueba de conexión del servidor con el dispositivo inalámbrico
se proceden a realizar pruebas de autenticación de los usuarios a la red y
su respectiva autorización mediante el servidor radius.
Prueba de conexión USUARIO con servidor RADIUS
Gráfica 19
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Terminada la configuración de los dispositivos, se procede a ubicar los
repetidores en cada uno de los lugares designados en el diseño de red. La
Gráfica 20 muestra al router principal y al repetidor A instalados en las
paredes de la unidad educativa.
46
Dispositivos inalámbricos instalados A
Gráfica 20
Router Principal Repetidor A
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
La Gráfica 21Error! Reference source not found. muestra los repetidores
B y Dirección instalados en las paredes del establecimiento Educativo.
Dispositivos inalámbricos instalados B
Gráfica 21
Repetidor B Repetidor Dirección
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
47
ENTREGABLES DEL PROYECTO
• Manual de Instalación - configuración servidor AAA y dispositivos
inalámbricos.
CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA
Para el análisis de validación de la propuesta se llevó a cabo una encuesta
en la que se recogieron criterios evaluativos y cualitativos referentes a la
calidad del servicio de Internet adquirido a partir de la implementación e
instalación de una red inalámbrica LAN, reflejando así la satisfacción o
conformidad del área docente de la Institución, y los beneficios obtenidos
gracias a este proyecto.
POBLACIÓN Y MUESTRA
Población
La población que se utilizó en el proyecto de titulación está conformada por
9 docentes, y la directora de la unidad educativa Región Amazónica, a las
que se les aplicó una encuesta con fines investigativos.
Cuadro de población
Cuadro Nº 4
POBLACION CANTIDAD
DOCENTES 9
DIRECTORA 1
TOTAL 10
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
48
Muestra
Dada la magnitud de la población se considera indispensable tomar la
totalidad de la misma como muestra de este proyecto.
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS
1. ¿Con que frecuencia hace uso del internet desde que se
implementó la red inalámbrica LAN?
Pregunta 1
Gráfica 22
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Análisis: Todos los docentes de la institución acceden a la red instalada
actualmente, sin embargo, este acceso varía en distintas frecuencias,
mientras que la mayoría, es decir el 60%, expresa que hace uso de la red
siempre, es decir de lunes a viernes, días laborables en la institución; el
30% manifiesta que ingresa a la red frecuentemente de 3 a 4 días
60%30%
10%0%
Acceso a la Red Inalámbrica
Siempre (todos los díaslaborables)
Frecuentemente (3 a 4días laborables)
Ocasionalmente ( 1 a 2días laborales)
Nunca
49
laborables, con una minoría del 10% que indica solo utilizarla
ocasionalmente.
2. ¿La navegación en internet gracias a la red implementada,
utilizando computadoras de escritorio o dispositivos inalámbricos
la considera usted?
Pregunta 2
Gráfica 23
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Análisis: La población manifiesta criterios satisfactorios de la navegación
en internet gracias a la red implementada, al hacer uso de los diferentes
dispositivos para su conexión, el de 80% dice que es excelente y el 20%
restante comenta ser bueno.
80%
20%0%0%
Navegación en Internet
Excelente
Bueno
Regular
Malo
50
3. ¿En qué ámbitos educativos beneficia la instalación de la red
inalámbrica y LAN?
Pregunta 3
Gráfica 24
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Análisis: En cuanto a los beneficios obtenidos del correcto uso de la red
Wi-Fi o LAN, existen opiniones divididas mientras que para un 40% la
preparación de clases mejor planificadas es pertinente e importante, para
otro 40% es imprescindible la mayor utilización de recursos, dejando como
menos necesario el mayor acceso a la información que es un beneficio
considerado sólo por un 20% de la población.
40%
20%
40%
Beneficios ámbito educativo
Mayor utilización derecursos
Mayor Acceso a lainformación
Clases mejor planificadase impartidas
51
4. ¿Qué aspectos o mejoras trajo consigo la implementación de la
red LAN al servicio de internet que ya ofertaba la Unidad
Educativa?
Pregunta 4
Gráfica 25
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Análisis: Las mejorías en factibilidad técnica que la institución logró
identificar en la red inalámbrica se ubican en 4 aspectos o consideraciones,
como lo son:
1) Velocidad
2) Cobertura
3) Seguridad
En donde el 50% escogió Velocidad, el 37% Cobertura y el 13% Seguridad.
50%
37%
13%
Mejoras de la red LAN
Velocidad
Cobertura
Seguridad
52
5. ¿En términos generales cómo puntuaría la calidad de servicio de
internet que aporta la red inalámbrica implementada considerando
la cobertura y su clave de acceso?
Pregunta 5
Gráfica 26
Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
Análisis: La calidad del servicio de internet que brinda la señal WiFi de la
red implementada dentro de la institución ha sido puntuada positivamente
por la población, quedando en evidencia que el 80% la considera excelente
y el 20% la considera bueno.
80%
20%0%0%
Red Inalámbrica
Excelente
Bueno
Regular
Malo
53
CAPÍTULO IV
CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO
Según la encuesta realizada a las autoridades del plantel educativo se
puede constatar que la implementación del diseño de red propuesto es
aceptada por cada uno de ellos, ya que este satisface, la necesidad de
poder preparar sus clases haciendo uso de los dispositivos designados por
la institución y que se encuentran en su aula de clase, además de facilitar
sus actividades administrativas al hacer uso del servicio de internet.
A continuación, se detalla una matriz con los criterios de aceptación del
diseño de red implementado.
Matriz de aceptación de criterios
Cuadro Nº 5
ALCANCE DESCRIPCIÓN CUMPLIMIENTO
Levantamiento de información sobre la red que cuenta la unidad educativa y equipos que la conforman.
La unidad educativa cuenta con una estructura de red que dé cobertura a todo el establecimiento.
Si cumple.
La red posee dispositivos que permitan distribuir el servicio de internet por toda la red.
Si cumple.
Propuesta de un diseño acorde a las necesidades de la unidad educativa.
Diseño de red que dispone de puntos de acceso LAN dentro de aulas para el uso de los docentes.
Si cumple.
Disposición de conexión inalámbrica para el acceso a la red desde cualquier lugar de unidad educativa.
Si cumple.
Diseño de red que dispone de un punto de acceso LAN dentro de la dirección para el uso del personal administrativo.
Si cumple.
54
Implementación del diseño propuesto.
La red permite la conexión de diferentes dispositivos que permitan acceder a los servicios de internet.
Si cumple.
La red dispone de escalabilidad en el caso de que se necesite incrementar nuevos dispositivos de red.
Si cumple.
La de transferencia de datos dentro de la red implementada es rápida para cargar y descargar archivos.
Si cumple.
Fuente: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
• La unidad educativa cuenta con una estructura de red que permite la
utilización del recurso de internet en el establecimiento a los docentes.
• La implementación de una estructura de red basada en un diseño
jerárquico permite disponibilidad y escalabilidad a la red implementada
en la unidad educativa.
• La estructura de red implementada permite que las aulas y la dirección
se conecten con el laboratorio, obteniendo el servicio de internet en
todo el establecimiento.
• La estructura de red implementada permite la conexión de dispositivos
de manera alámbrica e inalámbrica, permitiendo que los docentes
puedan hacer uso de dispositivos móviles o equipos portátiles para
acceder a la red.
55
Recomendaciones
• La unidad educativa a través de sus autoridades debe permitir el
acceso a la estructura de red brindando a cada uno de sus
colaboradores las claves de acceso, para que ellos puedan hacer uso
de la misma.
• En los casos de que se desee aumentar dispositivos de red a la
estructura implementada dentro de la unidad educativa, solicitar
asesoría de parte de un técnico para evitar cualquier tipo de problema
que se pueda presentar en la red.
• Limitar que el uso de la red solo sea para personal docente y
administrativo que laboren dentro del centro educativo, la configuración
del direccionamiento IP en cada uno de los dispositivos tiene
limitaciones de conexión, se puede incrementar un router al diseño
propuesto con el fin de evitar fallas de perdida de conexión en el caso
de que dispositivo principal presentara falla de conexión.
• Es importante saber que la estructura de red soporta conexión de
equipos de cómputo a través de cables UTP limitado a una PC por
dispositivo por motivo de seguridad de la red, para lo cual se
recomienda un correcto uso de los puntos de acceso ubicados en las
diferentes aulas del establecimiento educativo.
56
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Anexo 1
Cronograma del Proyecto
Nº ACTIVIDAD SEMANAS ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEP
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2
1 Entrega propuesta de trabajo. 23/04/2018
2 Aprobación propuesta de trabajo
03/05/2018
3 Entrega formato de evaluación (ANEXO 1)
08/05/2018
4 Entrega plan de tutorías (ANEXO 2)
08/05/2018
5 1er Avance gestión tutorial (ANEXO 3)
08/05/2018
6 Reunión Tutoría 10/05/2018
7 Entrega avances del capítulo 1 21/05/2018
8 Entrega capítulo 1 completo 04/06/2018
9 Reunión Tutorías 11/06/2018
10 Entrega avances del capítulo 2 18/06/2018
11 Reunión Tutorías 25/06/2018
12 Entrega avances del capítulo 2 02/07/2018
13 Reunión Tutorías 09/07/2018
14 Entrega del capítulo 2 completo 16/07/2018
15 Entrega avances del capítulo 3 23/07/2018
16 Reunión Tutorías 30/07/2018
Nº ACTIVIDAD SEMANAS ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEP
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2
17 Entrega del capítulo 3 completo 06/08/2018
18 Reunión Tutorías 13/08/2018
19 Entrega avances del capítulo 4 13/08/2018
20 Entrega de anillados 14/08/2018
Anexo 2
Encuesta de satisfacción
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE
CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE
INGENIERÍA EN NETWORKING Y
TELECOMUNICACIONES
DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN JERÁRQUICA EN LA UNIDAD EDUCATIVA “REGIÓN AMAZÓNICA”.
ENCUESTA APLICADA A LOS DOCENTES Y DIRECTORA DE LA UNIDAD EDUCATIVA
“REGIÓN AMAZÓNICA”.
1. ¿Con que frecuencia hace uso del internet desde que se implementó la red
inalámbrica LAN?
Siempre (todos los días laborales)
Frecuentemente (3 a 4 días laborables)
Ocasionalmente (1 a 2 días laborables)
Nunca.
2. ¿La navegación en internet gracias a la red implementada, utilizando
computadoras de escritorio o dispositivos inalámbricos la considera usted?
Excelente
Bueno
Regular
Malo
3. ¿En qué ámbitos educativos beneficia la instalación de la red inalámbrica y
LAN?
Mayor utilización de recursos
Mayor acceso a la información
Clases mejor planificadas e impartidas
4. ¿Qué aspectos o mejoras trajo consigo la implementación de la red LAN al
servicio de internet que ya ofertaba la Unidad Educativa?
Velocidad
Cobertura
Seguridad
5. ¿En términos generales cómo puntuaría la calidad de servicio de internet que
aporta la red inalámbrica implementada considerando la cobertura y su clave
de acceso?
Excelente
Bueno
Regular
Malo
Anexo 3
TABLA COMPARATIVA DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS
La siguiente tabla muestra una comparación entre dos tipos de dispositivos
inalámbricos de diferentes marcas y modelos.
CARACTERÍSTICAS TP - LINK TL-
WR740N D - LINK DIR-
615
HARDWARE
INTERFAZ
− Puerto LAN 4 4
− Puerto WAN 1 1
BOTÓN
− WPS/Reset 1 1
ANTENA
− Omnidireccional 5dBi 1 2
ESTÁNDARES INALÁMBRICOS
− IEE 802.11N
− IEE 802.11G
− IEE 802.11B
− IEE 802.11A
INALÁMBRICAS
FRECUENCIA
− 2.3 – 2.4GHz
− 2.4 – 2.48GHz
− 2.4 – 2.49GHz
TASA DE TRANSFERENCIA
− 802.11N 30 – 150 Mbps 30 – 300 Mbps
− 802.11G 6 – 54 Mbps 6 – 54 Mbps
− 802.11B 1 – 11 Mbps 1 – 11 Mbps
PRECIO 40 60
Anexo 4
TABLA COMPARATIVA REPETIDORES INALÁMBRICOS
La siguiente tabla muestra una comparación entre dos tipos de dispositivos
repetidores inalámbricos de dos marcas y modelos diferentes.
CARACTERÍSTICAS D - LINK DIR-611- Wireless N300 Router
TP - LINK TL-WA850RE
HARDWARE
INTERFAZ
− Puerto LAN 2 1
− Puerto WAN 1 -
BOTÓN
− WPS/Reset 1 -
ANTENA
− Omnidireccional 5dBi 2 -
ESTÁNDARES INALÁMBRICOS
− IEE 802.11N
− IEE 802.11G
− IEE 802.11B
− IEE 802.11A
INALÁMBRICAS
FRECUENCIA
− 2.3 – 2.4GHz
− 2.4 – 2.48GHz
− 2.4 – 2.49GHz
TASA DE TRANSFERENCIA
− 802.11N 30 – 300 Mbps 30 – 300 Mbps
− 802.11G 6 – 54 Mbps 6 – 54 Mbps
− 802.11B 1 – 11 Mbps 1 – 11 Mbps
PRECIO 25 20
Anexo 5
CARACTERISTICAS DEL SERVIDOR AAA
La siguiente tabla muestra las características de la máquina física y la
virtual utilizadas para el SERVIDOR AAA “RADIUS”.
CARACTERÍSTICAS MÁQUINA
FÍSICA
MÁQUINA
VIRTUAL
PROCESADOR CORE I5 CORE I5
MEMORIA RAM 4 GB 2 GB
DISCO DURO 500 GB 20 GB
VIRTUALIZADOR VMWARE -
SISTEMA OPERATIVO WINDOWS 10 RED HAT
SERVIDOR - RADIUS
Anexo 6
CONFIGURACIÓN Y HABILITACIÓN DE SERVIDOR RADIUS
CONFIGURACIÓN DE RADIUSD.CONF
Para ingresar al archivo de configuración de RADIUSD.CONF, en la terminal de
REDHAT escribimos el comando nano /etc/raddb/radiusd.conf y nos dara
acceso para editar el archivo.
Aquí se procede a realizar los cambios necesarios para ejecutar el servicio radius.
CONFIGURACIÓN DE CLIENTS.CONF
Para ingresar al archivo de configuración CLIENTS.CONF, en la terminal de
redhat escribimos el comando nano /etc/raddb/clients.conf y nos dara acceso
para editar el archivo.
Aquí se procede a descomentar las lineas del cliente inalambrico y se procede a
colocar la dirección ip del router inalambrico 192.168.1.5/28 y la clave de la red
ts2jg0cp18.
CONFIGURACIÓN DE USERS
Para ingresar al archivo de configuración USERS, en la terminal de redhat
escribimos el comando nano /etc/raddb/users y nos dara acceso para editar el
archivo.
Aquí se procede a configurar los USUARIOS que se podran autenticar a la red
como lo muestra la imagen a continuación.
CONFIGURACIÓN PARA CLIENTES WINDOWS
Para ingresar al archivo de configuración EAP, en la terminal de redhat escribimos
el comando nano /etc/raddb/mods-enable/eap y nos dara acceso para editar el
archivo.
Aquí se procede a configurar el tipo de autenticación para que los clientes
inalambricos windows que se deseen conectar no tengan ningun problema.
ASIGNACIÓN DIRECCIÓN IP DEL SERVICIO RADIUS Y PUERTO
Para ingresar al archivo de configuración DEFAULT en la terminal de redhat
escribimos el comando nano /etc/raddb/sites-available/default y nos dara
acceso para editar el archivo. Aquí podremos configurar la dirección IP del servidor
y el PUERTO donde saldra el servicio.
Habilitar servicio RADIUS
Para habilitar el servicio radius, se procede abrir el terminal y escribir el comando
radiusd -X que permite activar el servicio de RADIUS.
Anexo 7
CONFIGURACION DEL ROUTER PRINCIPAL
INGRESAMOS AL ROUTER PRINCIPAL Y CONFIGURAMOS SU INTERFAZ LAN
192.168.1.1
SE REALIZA EL CAMBIO DEL NOMBRE DEL SSID (D –PRINCIPAL)
SELECCIONAMOS LA CONFIGURACION INALAMBRICA DE FORMA MANUAL
CONFIGURACIÓN INALAMBRICA
INGRESAMOS EL NOMBRE DE LA RED WIRELESS (PRINCIPAL-LAB) CON SU
RESPECTIVA CONTRASEÑA (TESIS2018)
COLOCAMOS SIGUINETE PARA COMENZAR LA CONFIGURACION
INGRESMOS LA CONTRASEÑA DE LA RED INALAMBRICA (TESIS2018)
SELECCIONAMOS LA ZONA DE HORARIO SELECCIONAMOS BOGOTA, LIMA, QUITO
SELECCIONAMOS DHCP DINAMICA PARA QUE EL ROUTER DEL PROVEEDOR
ASIGNE AUNA DIRECCION IP AUTOMATICA AL ROUTER PRINCIPAL
SE CONECTA EL ROUTER DEL PROVEDOR AL RPOUTER PRINCIPAL POR MEDIO DE
LA MAC ADDRESS
SELECCIONA LA OPCCION CONECTAR
SELECCIONA UN BUSCADOR DE INTERNET Y SE REALIZA LAPRUEBA DE INTERNET
CON CONEXIÓN LAN ROUTER PRINCIPAL
PRUEBA 2 CONEXIÓN INALAMBRICA A ROUTER PRINCIPAL
DHCP ASIGNADO POR ROUTER PRINCIPAL VIA WIFI
DISPOSITIVOS CONECTADOSA ROUTER
CONFIGURACION REPETIDOR
• CONFIGURACION ROUTER REPETIDOR
• CONFIGURACION INICIAL DE ROUTER
• CAMBIO DE VALORES PREDEFINIDOS DEL ROUTER.
• CAMBIO DE DIRECCION IP
INGRESAMOS AL ROUTER PRINCIPAL
CONFIGURAMOS SU INTERFAZ LAN DE ACCESOAL ROUTER CON LA DIRECCION IP
192.168.2.1 Y MASCARA 255.255.255.248
INGRESAMOS A LA OPCION INALAMBRICO PARA SU CONFIGURACION
INGRESAMOS EL NOMBRE DE LA RED WIRELESS (ZONA-A)
SE REALIZA LA CONFIGURACION ROUTER REPETIDOR SE SELECCIONA ESTUDIO DE
SITIO
INGRESMAOS EL TIPO DE CONNECION (DHCP) EL SSID (ZONA-A) Y SU
CONTRASEÑA (REPETIDOR-A)
VERIFICAMOS Y SELECCIONAMOS APLICAR LOS CAMBIOS REALIZADOS
SE REALIZA LA CONFIGURACION ROUTER REPETIDOR SE SELECCIONA ESTUDIO DE
SITIO
SELECCIONAM0S EL ROUTER QUE ESTABLECIMOS COMO PRINCIPAL AL CUAL SE
CONECTARA EN MODO INALAMBRICO
INGRESAMOS LA CLAVE DE LA RED WIFI PRUEBA-2
DIRECCION IP DE RED ZONA A 192.168.2.1 CON MASCARA 255.255.255.248 Y
SELECCIONAMOS FINALIZAR
VEREFICAMOS QUE EL REPETIDOR ESTA CONECTADO AL ROUTER PIRNCIPAL Y
SELECCIONAMOS APLICAR
EN CASO DE UN CAMBIO DE CLAVE SELECIONAMOS LA OPCION MANTENIMIENTO
COLOCAMS LA CLAVE ANTERIOR Y SE ESTABLECE LA NUEVA
SE SELECCIONA LA OPCION INALAMBRICO Y MUTRA EL CAMBIO EFECTUADO
LICENCIA GRATUITA INTRANSFERIBLE Y NO EXCLUSIVA PARA EL
USO NO COMERCIAL DE LA OBRA CON FINES NO ACADÉMICOS
(ANEXO 12)
Nosotros, JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA con C.I. No.
0940975303 y CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR con C.I. No.
0917709057, certificamos que los contenidos desarrollados en este trabajo
de titulación, cuyo título es Diseño e Implementación de una red LAN
jerárquica en la Unidad Educativa “Región Amazónica”, son de nuestra
absoluta propiedad y responsabilidad Y SEGÚN EL Art. 114 del CÓDIGO
ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,
CREATIVIDAD E INNOVACIÓN*, autorizo el uso de una licencia gratuita
intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la presente obra
con fines no académicos, en favor de la Universidad de Guayaquil, para
que haga uso del mismo, como fuera pertinente
_____________________________ _____________________________
JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR
C.I. No. 0940975303 C.I. No. 0917709057
*CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN (Registro Oficial n. 899 - Dic./2016)
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