Diseño e implementación de una red de distribución CDN (Content Delivery Network), para la Pyme “COONADOC”a la Pyme “COONADOC”
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(2) DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN CDN (CONTENT DELIVERY NETWORK), PARA LA PYME “COONADOC”. FREDDY LEONARDO PERILLA GÓMEZ CÓDIGO: 20142373068 DIRECTOR DE PROYECTO ING. HERMES JAVIER ESLAVA BLANCO Trabajo de grado para optar al título de profesional de Ingeniero en Telecomunicaciones. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES BOGOTÁ D.C. 2018 2.
(3) Nota de aceptación. _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________ _____________________________________. Firma Director ____________________________________ Firma Coordinador ____________________________________ Firma Calificador ____________________________________. Bogotá, D.C. abril 13 de 2018 3.
(4) 3.
(5) DEDICATORIA. A mi Madre la Licenciada ANA MERCEDES GÓMEZ VELÁSQUEZ por brindarme su constancia, ánimo, esfuerzo y apoyo incondicional para seguir adelante con mis proyectos. Al Ingeniero HERMES JAVIER ESLAVA BLANCO por aportar su conocimiento, asesoría, experiencia y dedicación profesional para el desarrollo de este proyecto A mi familia por su interés, esfuerzo, apoyo, comprensión y por brindarme las herramientas para culminar esta carrera profesional. A la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y al cuerpo docente por ofrecer la diversidad de conocimientos y saberes que me permitieron llevar a cabo el proceso de investigación y crecimiento en mi formación personal y profesional para el futuro.. 4.
(6) AGRADECIMIENTOS A Dios, primeramente, porque me ha permitido tener la fortaleza, constancia y los medios en la producción de este trabajo académico tan importante para mi formación profesional, desarrollo social y tecnológico. A aquellos seres amados, especialmente a mis padres siempre se preocuparon por formarme como persona de bien brindándome las herramientas: económicas, logísticas y afectivas necesarias en todas las etapas y momentos de mi academia. A todos los ingenieros que de una forma u otra me brindaron la acertada información para consolidar el conocimiento y lograr plasmarlo en este proyecto de grado, especialmente a la constante retroalimentación por parte de los ingenieros encargados de Redes y Telecomunicaciones. A todas las personas entre los que están compañeros y docentes de la facultad que con sus opiniones y acompañamiento aportaron y enriquecieron directa o indirectamente el proceso académico, de investigación y proyecto de vida. A la Cooperativa Nacional De Docentes “COONADOC” por confiar en mis capacidades profesionales permitiendo plantear y realizar este proyecto tecnológico con el fin de intervenir su entidad para fortalecer su competitividad empresarial. A La vida, porque pasa el tiempo y pronto veré reflejado el esfuerzo realizado obteniendo un escalón más de formación y superación en mi proyecto de vida personal, profesional, laboral y familiar.. 5.
(7) CONTENIDO DEDICATORIA ........................................................................................................ 4 AGRADECIMIENTOS ............................................................................................. 5 GLOSARIO ............................................................................................................ 15 RESUMEN ............................................................................................................. 20 INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 21 1. Marco contextual. .......................................................................................... 23 1.1. Planteamiento del problema. ................................................................. 23. 1.1.1. Descripción de la Infraestructura. .................................................. 23. 1.1.1.1. Descripción de topología de la red actual en la empresa. ..... 23. 1.2. Planteamiento del marco problemático. ............................................... 23. 1.3. Objetivos. ................................................................................................ 25. 1.3.1. Objetivo General............................................................................... 25. 1.3.2. Objetivos Específicos. ..................................................................... 25. 1.3.2.1 Cronograma de actividades cuadro de cumplimiento de objetivos. .................................................................................................... 26 1.4. Diseño metodológico. ............................................................................ 27. 1.4.1. Tipo de investigación. ...................................................................... 27. 1.4.2. Desarrollo del diseño metodológico. ............................................. 27. 1.5. Marco teórico. ......................................................................................... 28. 1.5.1. CDN (Content Delivery Network)..................................................... 28. 1.5.2. Escalabilidad CDN............................................................................ 29. 1.5.3. Seguridad CDN. ................................................................................ 29. 1.5.4. Fiabilidad, Capacidad de respuesta y rendimiento CDN. ............. 29. 1.5.5. Soluciones basadas en Content Networking. ................................ 29. 1.5.6. Infraestructura de una CDN. ............................................................ 32. 1.5.7. Estándar IEEE 802.3. ........................................................................ 32. 1.5.7.1. IEEE 802.3i.................................................................................. 32. 1.5.7.2. IEEE 802.3u. ............................................................................... 32. 6.
(8) 1.5.7.3 1.5.8. IEEE 802.3ab. ............................................................................. 32. IEEE 802.11. ...................................................................................... 33. 1.5.8.1. IEEE 802.11a............................................................................... 33. 1.5.8.2. IEEE 802.11b. ............................................................................. 33. 1.5.8.3. IEEE 802.11g. ............................................................................. 33. 1.5.8.4. IEEE 802.11n. ............................................................................. 33. 1.6. Objetivos en el diseño de redes. ........................................................... 34. 1.6.1. Topología física. ............................................................................... 34. 1.6.2. Topología lógica. .............................................................................. 35. 1.7. Red inalámbrica. ..................................................................................... 35. 1.7.1. Clasificación de redes inalámbricas según cobertura. ................. 35. 1.7.2. Características de las redes inalámbricas. .................................... 36. 1.7.3. Seguridad en las redes inalámbricas. ............................................ 36. 1.7.3.1. ¿Qué es la seguridad de red?................................................... 37. 1.7.3.2. Definición de la seguridad de red ............................................ 38. 1.7.3.3. ¿Por qué elegir seguridad de red? ........................................... 38. 1.7.3.4. WifiSlax ....................................................................................... 38. 1.7.4. Tecnología inalámbrica. .................................................................. 38. 1.7.5. Configuración de redes inalámbricas. ........................................... 40. 1.7.5.1 1.8. Conceptos generales para implementar red inalámbrica. ..... 40. NAS (Network Attached Storage). ......................................................... 40. 1.8.1. Usos del NAS. ................................................................................... 41. 1.8.2. Sistemas operativos NAS. ............................................................... 41. 1.8.2.1 1.9 1.10. Nas4free...................................................................................... 41. Print Server. ............................................................................................ 42 OpenWRT. ............................................................................................ 43. 2 Diseño y optimización de la infraestructura CDN inalámbrica; lógica y física para la PYME COONADOC que garantice escalabilidad y confiabilidad. 43 2.1. Reconocimiento de la red actual. .......................................................... 43. 7.
(9) 2.1.1. Plano arquitectónico inicial. ............................................................ 44. 2.1.2. Inventario inicial. .............................................................................. 45. 2.1.3. Topología de red inicial. .................................................................. 46. 2.1.4. Pruebas iniciales - Transferencia y análisis de datos. .................. 46. 2.1.4.1 2.2. Procedimiento. .............................................................................. 47. Diseño e implementación de la solución CDN. .................................... 49. 2.2.1. Cálculos teóricos. ............................................................................ 50. 2.2.1.1 Revisión del tipo de material de construcción en las instalaciones de COONADOC. .................................................................. 50 2.2.1.2. Modelo de propagación UIT-R para interiores (Indoor). ......... 50. 2.2.2 Calculo del ancho de banda requerido en la red CDN Determinación del número de usuarios y número de routers / puntos de acceso necesarios. ....................................................................................... 53 2.2.3. Equipos seleccionados. .................................................................. 54. 2.2.4. Ubicación del router /AP. ................................................................. 54. 2.2.4.1 Ubicación del extensor de rango (Expansion de la cobertura inalambrica). ............................................................................................... 55 2.2.5. Topología física y lógica de la red CDN ......................................... 56. 2.2.6 Cambio de Firmware original al router Tp-Link Gigabit N 450Mbps TL-WR1043ND a OpenWRT. ......................................................................... 59 2.2.7. Instalación y configuración disco duro externo en el router. ...... 59. 2.2.8. Instalación y configuración extensor de rango. ............................ 60. 2.2.9. Instalación data center. ................................................................... 60. 2.2.10. Asignación de canal. .................................................................... 61. 2.2.11 Configuración del sistema para la seguridad en la red inalámbrica. ................................................................................................... 61 2.3. Comparación y análisis de pruebas de diseño. ................................... 62. 2.4. Análisis de Seguridad en la red CDN. ................................................... 65. 2.4.1. Simulación ataques a la red CDN ................................................... 66. 2.4.1.1. Procedimiento del ataque ......................................................... 66. 8.
(10) 3. Activación y configuración de los servicios de red dentro de la infraestructura CDN: Servicios Web, Simulador Financiero, Convenios, ...... 70 3.1. Implementación Servicios WEB. ........................................................... 70. 3.1.1. Justificación. .................................................................................... 70. 3.1.2. Servicios WEB. ................................................................................. 70. 3.1.3. Desarrollo e implementación página WEB. ................................... 71. 3.2. Impresión centralizada, Almacenamiento y backup. ........................... 72. 3.2.1. Impresión Centralizada. ................................................................... 72. 3.2.1.1 Instalación y configuración del print server Inalámbrico para la impresora Epson Stylus T50. .................................................................... 74 3.2.2. 3.2.2.1. Prueba de impresión local. ....................................................... 75. 3.2.2.2. Prueba de impresión remota. ................................................... 77. 3.2.3. Almacenamiento............................................................................... 78. 3.2.4. Back-Up. ............................................................................................ 79. 3.3. 4. Pruebas de impresión local y remota. ............................................ 75. 3.2.4.1. Software Cobian Backup........................................................... 79. 3.2.4.2. Software MEGAsync. ................................................................. 80. Instalación del NAS Dell Optiplex 3020m. ............................................ 81. 3.3.1. Requerimientos Mínimos para la instalación de Nas4Free. ......... 81. 3.3.2. Implementación, configuración de SO Nas4Free. ......................... 82. 3.4. Pruebas de almacenamiento y back up ................................................ 82. 3.5. Análisis de servicios CDN. ..................................................................... 83. Implementar un mecanismo de gestión tecnológica remota. ................... 84 4.1. ITIL, gestión de servicios TI. .................................................................. 84. 4.2. Evaluación de las diferentes herramientas de control remoto. .......... 85. 4.2.1. Elección del software remoto. ........................................................ 86. 4.3. Implementación de TeamViewer a los equipos de la PYME. .............. 86. 4.4. Pruebas de gestión remota a los equipos con TeamViewer. .............. 87. 5 Protocolos de mantenimiento a la infraestructura y los servicios en la PYME COONADOC. ............................................................................................. 88. 9.
(11) 5.1. Lineamientos. .......................................................................................... 88. 5.2. Inventario................................................................................................. 89. 5.2.1. Levantamiento de Inventario. .......................................................... 89. 5.3. Mantenimiento Preventivo ..................................................................... 89. 5.4. Mantenimiento Correctivo. ..................................................................... 90. 5.5 Recomendaciones a los usuarios finales para un mejor uso de los recursos tecnológicos en la PYME. ................................................................ 91 5.6. Cronograma de actividades mantenimientos preventivos. ................ 91. 5.7. Formatos diligenciamiento mantenimientos preventivos y correctivos. 92. 5.7.1. Formato de solicitud de servicios. ................................................. 92. 5.7.2. Formato de mantenimientos preventivos y/o correctivos. ........... 92. 5.7.3. Formato de rutinas de mantenimientos preventivos. ................... 93. 5.7.4. Formato hoja de vida para inventario tecnológico........................ 93. 5.8. Pruebas y beneficios del mantenimiento programado........................ 94. 6. Conclusiones ................................................................................................. 95. 7. Referencias .................................................................................................... 96. 8. Anexos ........................................................................................................... 99 8.1. Anexo 1 – pruebas iniciales copia de archivos .................................... 99. 8.2. Anexo 2 - tabla comparativa routers wrt54gl vs wr1043nd. .............. 103. 8.3 Anexo 3 – Procedimiento cambio firmware openwrt al Router TP-Link TL-WR1043ND. ................................................................................................ 104 8.4 Anexo 4 – Procedimiento configuración el router con diferentes servicios, samba (Disco Duro), interfaces de red, firewall, etc. desde Putty (SSH). ............................................................................................................... 106 8.5. Anexo 5 - Configuración Extensor de Rango TL-WA850RE. ............ 111. 8.6 Anexo 6 – Configuración del canal y tipo de seguridad inalámbrica para el router TL-WR1043ND. ........................................................................ 113 8.7. Anexo 7 – página web .......................................................................... 114. 8.8. Anexo 8 – instalación print server / Epson T50. ................................ 117. 8.9. Anexo 9 – instalación Nas4free ........................................................... 118. 10.
(12) 8.10. Anexo 10 - Renovación e implementación de hardware. ............... 120. 8.11. Anexo 11 – Servicios De Google Cloud Print. ................................. 121. LISTA DE TABLAS Tabla 1 - Cronograma actividades y cuadro de cumplimento de objetivos ............ 26 Tabla 2 – Comparativa estándares de seguridad más usados. ............................. 37 Tabla 3 – Estándares más utilizados en empresas................................................ 39 Tabla 4 – Protocolo Print Server.[31] ..................................................................... 42 Tabla 5 – Inventario inicial de equipos. .................................................................. 45 Tabla 6 – Pruebas de desempeño antes de la implementación. ........................... 47 Tabla 7 - Materiales afectación señal WiFi[34] ...................................................... 50 Tabla 8 - Coeficientes de pérdida de potencia, n, para el cálculo de la pérdida de transmisión en interiores.[35, p. 4] ......................................................................... 51 Tabla 9 - Factores de pérdida de penetración en el suelo, Lf (dB), siendo n el número de pisos penetrados, para el cálculo de la pérdida de transmisión en interiores.[35, p. 4] ........................................................................................................................ 52 Tabla 10 - cálculos perdidas de trayecto radioeléctrico y potencia de recepción .. 52 Tabla 11 – Consumo datos usuario oficina vs invitado .......................................... 53 Tabla 12 – Consumo datos total de usuario oficina más invitado. ......................... 53 Tabla 13 – Número de usuarios inalámbricos y router / AP necesarios para cubrir la demanda. ............................................................................................................... 54 Tabla 14 - Ubicación física equipos. ...................................................................... 57 Tabla 15 - Direccionamiento lógico. ....................................................................... 58 Tabla 16 - Tabla comparativa copia de archivos antes de la implementación CDN. ............................................................................................................................... 64 Tabla 17 – Tabla comparativa copia de archivos después de la implementación CDN. ...................................................................................................................... 65 Tabla 18 – Tabla de configuración Epson WorkForce WF-3620DWF ................... 73 Tabla 19 - Tabla de configuración print server TL-WPS510U e impresora Epson T50. ............................................................................................................................... 75 Tabla 20 - Configuración Disco Duro para almacenamiento. ................................. 78 Tabla 21 - Configuración copias de seguridad con Cobian backup. ...................... 79 Tabla 22 - Configuración copias de seguridad en la nube con MegaSync. ........... 81 Tabla 23 – Fechas de cronograma para realizar inventario tecnológico. ............... 89 Tabla 24 - Tabla comparativa routers WRT54GL vs. WR1043ND.[41] ................ 104. 11.
(13) LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Clasificación de redes inalámbricas según cobertura. ......................... 35 Figura 2 – Topología print server.[32] .................................................................... 43 Figura 3 – Plano arquitectónico oficina COONADOC. ........................................... 44 Figura 4 – Plano arquitectónico oficina COONADOC con ampliación. .................. 44 Figura 5 – Topología Inicial de la red. .................................................................... 46 Figura 6 – Mapa de calor infraestructura original. .................................................. 47 Figura 7 – Mapa de calor infraestructura original con ampliación. ......................... 48 Figura 8 – Analizador de señal WiFi. ..................................................................... 48 Figura 9 – Resultados mejor canal de trabajo........................................................ 49 Figura 10 – Mapa de calor WiFi para el router WR1043ND sin extensor de rango. ............................................................................................................................... 56 Figura 11 – Mapa de calor WiFi para el router WR1043ND con extensor de rango. ............................................................................................................................... 56 Figura 12 – Instalación final física hosts. ............................................................... 57 Figura 13 – Propuesta de topología lógica. ........................................................... 59 Figura 14 – Router TP-Link TL-WR1043ND .......................................................... 59 Figura 15 – Extensor De Rango Tp-Link TL-WA850RE......................................... 60 Figura 16 – Data Center ........................................................................................ 61 Figura 17 – Monitor Throughput pruebas iniciales. ................................................ 62 Figura 18 – Monitor Throughput del router pruebas finales. ................................. 62 Figura 19 – Monitor Throughput pruebas finales AVG. ......................................... 63 Figura 20 – Red CDN operando en el canal 1. ..................................................... 63 Figura 21 – Mapa de calor antes. .......................................................................... 64 Figura 22 – Mapa de calor después....................................................................... 64 Figura 23 – Copia archivos antes de la implementación CDN. ............................. 65 Figura 24 – Copia de archivos después de la implementación CDN. ................... 65 Figura 25 - Interfaz WifiSlax software Geminis Auditor 1.2 ................................... 67 Figura 26 - Análisis de vulnerabilidades. ............................................................... 67 Figura 27 - Comprobación de ataques WPA WEP WPS fallida. ............................ 67 Figura 28 - Ataque WPA2 con Brutus (Fuerza Bruta). ........................................... 67 Figura 29 - Obtención Del Handshake WPA2 con la herramienta handshaker. .... 68 Figura 30 - Obtención Del Handshake WPA2 en proceso. .................................... 68 Figura 31 - Inserción del Handshake obtenido al software Brutus. ........................ 68 Figura 32 - Inicio del ataque por fuerza bruta al objetivo. ...................................... 68 Figura 33 - Mapa del sitio COONADOC ................................................................ 71 Figura 34 – Configuración impresora Epson WF-3620DWF. ................................. 73 Figura 35 – Configuración impresora HP 1102w. .................................................. 73. 12.
(14) Figura 36 – Impresoras en red. .............................................................................. 74 Figura 37 – Prueba exitosa impresión local Epson T50. ........................................ 76 Figura 38 - Prueba exitosa impresión local Epson WF-3620. ................................ 77 Figura 39 - Impresión remota exitosa desde un terminal Android. ......................... 78 Figura 40 – Instalación Disco Duro externo como recurso de red. ........................ 78 Figura 41 – Interfaz gráfica cobian backup. ........................................................... 80 Figura 42 – Finalización de la instalación y login de Megasync. ............................ 80 Figura 43 – Interfaz usuario y selección archivos a sincronizar Megasync. ........... 81 Figura 44 – Backup de 25 días en el Disco Duro externo. ..................................... 83 Figura 45 – Diagrama soporte al Servicio ITIL. ...................................................... 84 Figura 46 – Instalación de TeamViewer en los terminales. .................................... 86 Figura 47 – Consola de administración centralizada de los equipos con TeamViewer. ............................................................................................................................... 87 Figura 48 – Control remoto mediante TeamViewer. .............................................. 88 Figura 49 – Cronograma mantenimientos preventivos 2018 para la PYME COONADOC. ......................................................................................................... 91 Figura 50 – Formato solicitud emergencias, mantenimientos preventivos y/o correctivos.............................................................................................................. 92 Figura 51 – Formato mantenimiento preventivos y/o correctivos. .......................... 93 Figura 52 – Formato rutinas de procedimiento mantenimiento preventivos. .......... 93 Figura 53 – Formato Hoja de vida equipos de cómputo y/o red. ........................... 94 Figura 54 - Pruebas Iniciales. ................................................................................ 99 Figura 55 - Fase 1 archivos a copiar.................................................................... 100 Figura 56- Fase 1 copia archivos ......................................................................... 100 Figura 57 - Fase 1 estadísticas transferencia de archivos. .................................. 101 Figura 58 - Fase 1 estadísticas transferencia de archivos 2 ................................ 101 Figura 59 - Fase 2 copia de archivos. .................................................................. 102 Figura 60 - Fase 2 estadísticas transferencia de archivos. .................................. 102 Figura 61 – Interface Web Router TP-Link TL-WR1043ND. ................................ 104 Figura 62 – Descarga Firmware OpenWRT. ........................................................ 105 Figura 63 – Interface Putty. .................................................................................. 106 Figura 64 – Interface Web OpenWRT.................................................................. 106 Figura 65 – Resumen de interfaces ya configuradas. .......................................... 111 Figura 66 – Interface Web Extensor de rango. .................................................... 111 Figura 67 – Resumen configuración extensor de rango. ..................................... 112 Figura 68 – Ubicación Final Extensor de rango. .................................................. 112 Figura 69 – Escaneo Con Software Wifi Scanner (Celular). ................................ 113 Figura 70 – Configuración de canal y seguridad inalámbrica en el router. .......... 114 Figura 71 – Pagina Web Inicio (Noticias de interés). ........................................... 114 13.
(15) Figura 72 – Pagina Web Quienes somos (Plan de desarrollo). ........................... 115 Figura 73 – Pagina Web Servicios. ...................................................................... 115 Figura 74 – Pagina Web simulador financiero. .................................................... 116 Figura 75 - Pagina Web convenios. ..................................................................... 116 Figura 76 – Pagina Web Descargas (Estatutos, Plan de desarrollo). .................. 116 Figura 77 – Código fuente pagina. ....................................................................... 117 Figura 78 – Asistente instalación Print Server. .................................................... 117 Figura 79 – Impresora Epson T50 y Print Server Tp-Link TL-WPS510U. ............ 118 Figura 80 – Impresora Epson T50 con Print Server Tp-Link TL-WPS510U. ........ 118 Figura 81 – Instalación Software Nas4Free.[43] .................................................. 118 Figura 82 – Configuración WebGUI Nas4Free. ................................................... 119 Figura 83 – Activación y configuración de máquina virtual en el NAS.[44] .......... 119 Figura 84 – Windows 7 instalado en máquina virtual del NAS. ............................ 120 Figura 85 – Equipos De Mesa Todo En Uno Lenovo. .......................................... 120 Figura 86 – Equipo Portátil Toshiba y Equipo De Mesa Dell Vostro. ................... 120 Figura 87 – Impresora WORKFORCE WF-3620DWF e Impresora HP LaserJet 1020w. ................................................................................................................. 121 Figura 88 – Menú configuración Google Cloud Print en Epson WF-3620............ 121 Figura 89 - Google Cloud Print registrado. .......................................................... 122 Figura 90 - Verificación de la inserción de la impresora en la plataforma de Google Cloud Print. .......................................................................................................... 122 Figura 91 - Selección y configuración de la impresora en la nube. ...................... 123 Figura 92 - Pagina de prueba enviada a la impresora en la nube. ...................... 124. 14.
(16) GLOSARIO TIC: Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (en adelante TIC), son el conjunto de recursos, herramientas, equipos, programas informáticos, aplicaciones, redes y medios, que permiten la compilación, procesamiento, almacenamiento, transmisión de información como: voz, datos, texto, vídeo e imágenes. CDN: Una red de distribución de contenidos (CDN, content delivery network en inglés) es una red superpuesta de computadoras que contienen copias de datos, colocados en uno o varios puntos de una red con el fin de maximizar el ancho de banda para el acceso a los datos de clientes por la red. PYME: Hace referencia al grupo de empresas pequeñas y medianas con activos totales superiores a 500 SMMLV y hasta 30.000 SMMLV. HOST: o anfitrión se usa en informática para referirse a las computadoras u otros dispositivos conectados a una red que proveen y utilizan servicios de ella. WiFi: (wireless fidelity o fidelidad sin cables), es un conjunto de estándares que permiten la conexión inalámbrica de banda ancha a una red de datos utilizando dispositivos de diferentes fabricantes. NAS: Nombre dado a una tecnología de almacenamiento dedicada a compartir la capacidad de almacenamiento de un computador (servidor) con computadoras personales o servidores clientes a través de una red (normalmente TCP/IP), haciendo uso de un sistema operativo optimizado para dar acceso con los protocolos CIFS, NFS, FTP o TFTP entre otros. Malware: (del inglés malicious software), programa malicioso o programa maligno, también llamado badware, código maligno, software malicioso, software dañino o software malintencionado, es un tipo de software que tiene como objetivo infiltrarse o dañar una computadora o sistema de información. MBR: El Master Boot Record (MBR) comprende los primeros 512 bytes de un dispositivo de almacenamiento. El MBR no es una partición; está reservada al cargador de arranque del sistema operativo y a la tabla de particiones del dispositivo de almacenamiento. GPT: La tabla de particiones GUID (GPT) es un estándar para la colocación de la tabla de particiones en un disco duro físico. Es parte del estándar Extensible Firmware Interface (EFI) propuesto por Intel para reemplazar el viejo BIOS del PC, heredada del IBM PC original. SO: El Sistema Operativo (SO) es el programa o software básico de un ordenador o host. Las funciones básicas del Sistema Operativo son administrar los recursos del host, coordinar el hardware y organizar los archivos y directorios de su sistema.. 15.
(17) SWAP: Memoria o espacio de intercambio y se trata de una partición o un fichero de un disco rígido (disco duro o memoria) donde se almacenan las imágenes de aquellos procesos que no se guardan en la memoria física. RAM: Sigla de Random Access Memory (‘memoria de acceso aleatorio’), memoria principal de la computadora, donde residen programas y datos, sobre la que se pueden efectuar operaciones de lectura y escritura volátil. Mb: Término de la informática, que hace referencia a los megabytes o la cantidad de datos informáticos, que equivalen a un millón de byte. Gb: Un gigabyte es una unidad de almacenamiento de información cuyo símbolo es el GB, equivalente a 109 (1 000 000 000 -mil millones-) de bytes. Tb: Terabyte (TB), equivalente a 1012 (1 000 000 000 000 —un billón—) de bytes. GUI: La interfaz gráfica de usuario, (del inglés graphical user interface), es un programa informático que actúa de interfaz de usuario. WebGUI: Es una plataforma para el despliegue rápido desarrollo, calidad y seguro y fácil legado migración de aplicaciones y capacidades a la web. DIRECCIÓN IP: Es un número que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una Interfaz en red (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (computadora, tableta, portátil, smartphone) que utilice el protocolo IP o (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del modelo TCP/IP. DHCP: (Siglas en inglés de Dynamic Host Configuration Protocol, en español «protocolo de configuración dinámica de host») es un servidor que usa protocolo de red de tipo cliente/servidor en el que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstas van quedando libres. MASCARA DE RED: La máscara de red es una combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la correspondiente al host. SUBMASCARA DE RED: Combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red de computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de la dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred, y qué parte es la correspondiente al host. GATEWAY: Un gateway (puerta de enlace) es un dispositivo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red de destino. DNS: El sistema de nombres de domino (DNS) regula la resolución de nombres en Internet. Su principal misión, traducir direcciones IP en direcciones de dominio.. 16.
(18) IPv6: El Protocolo de Internet versión 6, en inglés: Internet Protocol version 6 (IPv6), es una versión del Internet Protocol (IP), definida en el RFC 2460 y diseñada para reemplazar a Internet Protocol version 4 (IPv4) RFC 791, que a 2016 se está implementando en la gran mayoría de dispositivos que acceden a Internet. HDD: (En inglés: Hard Disk Drive, HDD) es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación para almacenar archivos digitales. UFS: Unix File System (UFS) es un sistema de archivos utilizado por varios sistemas operativos UNIX y POSIX. Es un derivado del Berkeley Fast File System (FFS), el cual es desarrollado desde FS UNIX (este último desarrollado en los Laboratorios Bell). CPU: Sigla de la expresión inglesa central processing unit, 'unidad central de proceso', que es la parte de una computadora en la que se encuentran los elementos que sirven para procesar datos. ROOT: Root, Rooting se le conoce al método utilizado para darte los privilegios de Administrador o Super Usuario (SuperUser) del sistema operativo. Este concepto proviene del OS Linux y se utiliza en Android ya que es un tipo de Linux también. SSH: (Secure Shell, en español: intérprete de órdenes seguro) es el nombre de un protocolo y del programa que lo implementa, y sirve para acceder servidores privados a través de una puerta trasera (también llamada backdoor). Permite manejar por completo el servidor mediante un intérprete de comandos. FTP: El Protocolo de transferencia de archivos (en inglés File Transfer Protocol o FTP), es un protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP (Transmission Control Protocol), basado en la arquitectura cliente-servidor. SFTP: (Secure File Transfer Protocol o Protocolo Seguro de Transferencia de Archivos). Protocolo del nivel de aplicación que que permite la transferencia y manipulación de archivos sobre un flujo de datos fiable. Es utilizado con SSH para proporcionar la seguridad a los datos y permite ser usado con otros protocolos de seguridad. VDI: La infraestructura de escritorios virtuales (VDI) es la práctica de hospedar un sistema operativo para computadoras de escritorio en una máquina virtual (VM) que opera desde un servidor centralizado. VMDK: (Virtual Machine Disk) es un formato de archivo que describe los contenedores usados en discos duros virtuales para ser utilizados en máquinas virtuales. ISO: Extensión ISO es un archivo informático donde se almacena una copia o imagen exacta de un sistema de archivos. Se rige por el estándar ISO 9660, que le da nombre.. 17.
(19) TI: La tecnología de la información (TI, o más conocida como IT por su significado en inglés: information technology) es la aplicación de ordenadores y equipos de telecomunicación para almacenar, recuperar, transmitir y manipular datos, con frecuencia utilizado en el contexto de los negocios u otras empresas. ITIL: La Biblioteca de Infraestructura de Tecnologías de Información (o ITIL, por sus siglas en inglés) es un conjunto de conceptos y buenas prácticas usadas para la gestión de servicios de tecnologías de la información, el desarrollo de tecnologías de la información y las operaciones relacionadas con la misma en general. SLA: Un acuerdo de nivel de servicio o ANS (en inglés Service Level Agreement o SLA), es un acuerdo escrito entre un proveedor de servicio y su cliente con objeto de fijar el nivel acordado para la calidad de dicho servicio. KB: Una base de conocimiento (KB) es una tecnología utilizada para almacenar información estructurada y no estructurada compleja utilizada por un sistema informático. El uso inicial del término estaba relacionado con sistemas expertos que fueron los primeros sistemas basados en el conocimiento. FAQS: El término preguntas frecuentes (traducción al español de la expresión inglesa Frequently Asked Questions, cuyo acrónimo es FAQ) se refiere a una lista de preguntas y respuestas que surgen frecuentemente dentro de un determinado contexto y para un tema en particular. SERVICE DESK: Mesa de Servicio (Service Desk), o simplemente CAU Centro de Atención al Usuario es un conjunto de recursos tecnológicos y humanos, para prestar servicios con la posibilidad de gestionar y solucionar todas las posibles incidencias de manera integral, junto con la atención de requerimientos relacionados a las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). Router (enrutador): Un router también conocido como enrutador, o rúter, es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra. Switch (conmutador): Es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más host de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red y eliminando la conexión una vez finalizada ésta. Servidor: En informática, un servidor es un tipo de software que realiza ciertas tareas en nombre de los usuarios. El término servidor ahora también se utiliza para referirse al ordenador físico en el cual funciona ese software, una máquina cuyo propósito es proveer datos de modo que otras máquinas puedan utilizar esos datos. Interfaz: Conexión física y funcional entre dos sistemas o dispositivos de cualquier tipo dando una comunicación entre distintos niveles. 18.
(20) Puerto: Interfaz a través de la cual se pueden enviar y recibir los diferentes tipos de datos. Topologia (Red): Mapa físico o lógico de una red para intercambiar datos. Enrutamiento: Función de buscar un camino entre todos los posibles en una red de paquetes cuyas topologías poseen una gran conectividad. Comando: Es una instrucción u orden que el usuario proporciona a un sistema informático, desde la línea de comandos o desde una llamada de programación. Firewall: Es software o hardware que comprueba la información procedente de Internet o de una red y, a continuación, bloquea o permite el paso de ésta al equipo. Capa de red: Es un nivel o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. GTK: Group temporal key, llave utilizada para el cifrado WPA y WAP2, que se usa para descifrar el tráfico de multidifusión y difusión.. 19.
(21) RESUMEN El proyecto de grado se desarrolló en las oficinas de la PYME “COONADOC” (Cooperativa Nacional de Docentes), ubicada en Carrera 6 No. 25 - 60 Sur Oficina 301 barrio 20 de julio. Basados en los análisis iniciales del estudio del sitio y los requerimientos dados por las directivas de La PYME COONADOC, se lograron identificar las siguientes problemáticas; una inadecuada infraestructura de telecomunicaciones, ausencia del servicio de telecomunicaciones (Website), impresión centralizada, generación de copias de seguridad de los datos, falta de software remoto. Adicionalmente, problemas asociados a las labores diarias de la cooperativa, como son: la falta de información oportuna, la ausencia de gestión sobre protocolos de mantenimiento periódico y el desgaste de tiempo e ineficiencia en la mano de obra de sus colaboradores, traducidos en una reducción en la productividad de la cooperativa. Dada la problemática, se realizó un estudio para la implementación de una alternativa tecnológica económica y eficiente a fin de asegurar que el personal administrativo obtenga la información rápida, oportuna y los recursos necesarios para la prestación de un mejor servicio. La solución para la PYME COONADOC, implicó proporcionar acceso a los recursos de red (o parte de ellos) que no se disponían, dicha solución se basó en el concepto de Content Networking y particularmente sobre tres de sus principales fundamentos “Distribución, procesamiento de contenido y servicios centralizados, Enrutamiento de peticiones”. También se implementó tecnología de comunicación alámbrica e inalámbrica bajo los estándares IEEE 802.3 en sus especificaciones 802.3i, 802.3u y 802.3ab; e IEEE 802.11 en sus especificaciones 802.11a, 802.11b, 802.11g y 802.11n. En el proceso de desarrollo se aplicaron los mejores procedimientos de diseño, hubo selección de dispositivos, actualizaciones, configuraciones, puesta funcional y operativa de los servicios de red, pruebas operativas y análisis de desempeño, incluyendo pruebas de percepción de los usuarios a la solución implementada. Así, siguiendo todos los protocolos explicados anteriormente se cumplió con las expectativas y los requerimientos de la cooperativa, de igual forma se alcanzaron los objetivos específicos y generales propuestos dentro del proyecto de grado.. 20.
(22) INTRODUCCIÓN En muchas ocasiones el diseño y la implantación de una red con características CDN es percibida por clientes y “profesionales” del sector como una simple multiplicación de una red en el proceso de desarrollo doméstica, pensando que la consecución de un rendimiento óptimo de la misma se consigue simplemente gracias a la adición de tantos puntos de acceso como sean necesarios para cubrir las facilidades del cliente. Nada más lejos de la realidad, el diseño y la implantación de una red en el concepto CDN es algo que requiere de mucho trabajo en la fase de diseño y que obliga a conocer el comportamiento de este tipo de redes en los diferentes escenarios que se pudieran plantear. Para ello se propone un conjunto de pasos y metodologías para favorecer que el diseño y la implantación de la red CDN sea un auténtico éxito, permitiendo incrementar la productividad y eficiencia de los trabajadores en las empresas donde las redes sean diseñadas e instaladas. En la actualidad la PYME COONADOC cuenta con dos (2) computadoras conectadas a través de WiFi en el estándar 802.11g sin ninguna especificación técnica en su instalación. Con esta disposición de equipos se trabaja generando dificultad a todos los trabajadores para acceder a información oportuna, no posee sistema de respaldo de datos, el soporte hacia fallos en la red o hacia los equipos no existe, la impresión no es centralizada, el marketing empresarial no está explotado por medio de los servicios WEB, no se puede fomentar el trabajo en grupo. El acceso físico es uno de los problemas más comunes dentro de la red existente, ya que para acceder a la información en ciertos lugares de la empresa es dispendioso, por lo cual se afirma que la disposición de equipos presentes en la PYME COONADOC es inadecuada, vulnerable e ineficiente. Dados los requerimientos de la PYME, se prevé la necesidad de implementar una red de concepto CDN, que brinde servicios como acceso a los recursos de forma oportuna, seguridad, segmentación de usuarios, manejo centralizado, gran cobertura, respaldo de la información, versatilidad de infraestructura, confiabilidad y escalabilidad. Además, ampliar las perspectivas sobre los beneficios de los servicios WEB, mejorar el desempeño de los trabajadores y fomentar el trabajo en grupo, gestionar un sistema de protocolos de mantenimiento para el óptimo funcionamiento de los equipos y la infraestructura. Finalmente, resulta necesario el diseño y la puesta en funcionamiento de una red que permita brindar y satisfacer los servicios antes mencionados para el personal de la PYME; y a la vez, me permita elaborar y. 21.
(23) desarrollar el proceso teórico-práctico necesario para optar con el presente trabajo de investigación y desarrollo el título de ingeniero en Telecomunicaciones.. 22.
(24) 1.. Marco contextual.. 1.1. Planteamiento del problema.. Actualmente las PYMES presentan grandes desafíos a nivel tecnológico y de manejo de la información, debido a los elevados costos en el momento de implementar diversas tecnologías y servicios eficientes que ayuden al crecimiento de una microempresa en cuestión de innovación tecnológica. Por esta razón se ve la necesidad de generar una solución de red de distribución de contenidos (CDN) que se adapte a las necesidades de la PYME COONADOC y así poder mejorar el desarrollo de la empresa. 1.1.1 Descripción de la Infraestructura. COONADOC es una PYME que se dedica al cooperativismo. Para su gestión, operación administrativa dispone de una oficina ubicada en la ciudad de Bogotá en la carrera 6 Nº 25-60 Sur Oficina 301 Barrio 20 De Julio Teléfono 3617658. 1.1.1.1. Descripción de topología de la red actual en la empresa.. En la actualidad la PYME COONADOC, cuenta con una red inalámbrica con topología estrella con conexión directa hacia router Linksys WRT54GL con 4 puertos RJ45 en modalidad LAN y 1 puerto RJ45 en modalidad WAN, este último se interconecta mediante un patch cord cat 5e a un modem router Huawei Hg520 propiedad del ISP ETB, con 4 puertos LAN con conectores RJ45, este, se conecta directamente con una línea telefónica a través de un conector RJ11 usando la tecnología ADSL, tiene un spliter (filtro pasa bajo y pasa altos para que la señal de voz y datos viajen ordenados), el acceso a internet es por medio de la tecnología ADSL por parte del ISP ETB. 1.2. Planteamiento del marco problemático.. En la actualidad la PYME COONADOC, cuenta con una red de dos computadoras interconectadas desordenadamente, que no cumplen con los requerimientos mínimos tecnológicos hacia el personal administrativo para la realización de las actividades diarias en la PYME, con lo cual se observa que no se tiene acceso a la información de manera oportuna, en consecuencia, existe pérdida de tiempo por demora en las transacciones unitarias hacia los asociados, teniendo un promedio de e ineficiencia diaria de 6 a 8 transacciones faltantes que se ven reflejados en las ganancias de la PYME afectándolos en un 7% en recaudo y dando una mala credibilidad hacia el asociado. Por otro lado, existen visitas diarias de asociados propios y ejecutivos de otras PYMES cooperativistas, que son muy bien atendidos para mantener y mejorar las 23.
(25) relaciones estratégicas, pero cuando los visitantes precisan usar servicios en la PYME como internet, impresión, correo electrónico, observar los servicios prestados en un portal WEB, usar computadoras, portátiles, entre otros tipos de conexión tecnológica, no se logra brindar dichos servicios óptimamente por aspectos de seguridad (posible infiltración a la red), y ausencia de portal WEB. La PYME no cuenta con una red inalámbrica con los estándares y seguridad que estos lo requieren y que facilite la prestación de dichos servicios. Para las reuniones con altos ejecutivos de la PYME y personal ajeno a las dependencias, se cuenta con limitados puntos de acceso a la red, lo cual incomoda y degrada el nombre de la PYME catalogándola como anticuada y mediocre, por todo esto los asociados propios y los representantes de otras empresas se llevan esa deficiente imagen de la PYME COONADOC a nivel de gestión tecnológica. También es importante señalar que los trabajadores deben ser los más beneficiados brindándoles las herramientas para que ellos puedan desenvolver su tarea de manera eficiente, mejorando su desempeño, incrementando la productividad y permitiendo así el rápido desarrollo de la PYME. En la actualidad la PYME COONADOC en la cual se diseñará y planeará la red bajo algunos conceptos CDN, consta de una red inalámbrica y una topología estrella, la problemática de diseño se extiende desde implementar una nueva topología, seleccionar la clase de medio de transmisión, los nuevos servicios a implementar, los equipos necesarios para añadir a la red para cumplir con la tarea final, es importante la confidencialidad y el respaldo que se le dé a la información, debido a los múltiples ataques de personas mal intencionados a nivel mundial que buscan borrar, manipular, espiar y dañar la información relevante, así como obtener contraseñas y usarlas en su beneficio, es necesario implementar un sistema de seguridad y respaldo robusto que pueda eludir de manera confiable los ataques de personas no autorizadas y mantener la información integra, así garantizando que el diseño de esta red será eficiente, escalable y confiable. Por otro lado, los registros contables, materiales de marketing, contactos de negocios y correos electrónicos de la PYME, que se almacenan en formato digital, se vuelven cada vez más importantes para la empresa y es necesario realizar copias de seguridad de los datos de negocio tanto localmente (NAS o servidor local), como en la nube (Servidor externo), ya que en caso de que ocurra cualquier fallo de hardware, intrusión no deseada o mala manipulación de los datos, la restauración de dichos registros de la copia de seguridad se puede recuperar con una operación mucho más sencilla y barata que reconstruir desde cero toda la información. El soporte técnico remoto es el complemento ideal de la red que necesita una empresa o PYME. Tener un soporte remoto para ayudar a encontrar soluciones de manera rápida puede resultar un gran impulso para las dichas organizaciones, pues casi 24.
(26) cualquier problema se puede resolver a través de este servicio, como el escaneo de malware (software no deseado), la instalación de controladores, la actualización de aplicaciones y software empresariales; y la eliminación de virus informáticos, entre otros muchos más beneficios. El mantenimiento programado de los equipos presentes en la infraestructura de red tiene una parte fundamental ya que garantizará un funcionamiento adecuado y reducir las averías a futuro. 1.3. Objetivos.. 1.3.1 Objetivo General. . Determinar un diseño de la red de acceso con infraestructura inalámbrica, donde se implementen los servicios de administración y gestión de la información bajo el concepto de redes CDN para la PYME COONADOC “Cooperativa Nacional de Docentes”. 1.3.2 Objetivos Específicos. . . Diseñar y optimizar la infraestructura CDN inalámbrica; lógica y física para la PYME COONADOC que garantice escalabilidad y confiabilidad. Activar y configurar los servicios de red dentro de la infraestructura CDN: Servicios Web, Simulador Financiero, Convenios, Estatutos, Plan de desarrollo, Noticias de interés, Encuestas, NAS, Servicio de impresión remota y local. Implementar un mecanismo de gestión tecnológica remota. Proponer protocolos de mantenimiento (Infraestructura administración) de los servicios en la PYME COONADOC.. 25.
(27) Formatos (92-94). Pruebas (94). (47 - 54). Topologías lógica y física. (56-59). Implementación y configuraciones de equipos. (59-61). (59-61). (59-61). Pruebas de implementación. (70-71). (70-71). Impresión Centralizada. (71-78). Nas y Backup. (78-82). (78-82). Análisis de servicios. (82-84). Mecanismo de gestión remota. Cronograma (91). Cálculos. (70-71). (87-88). Pruebas Iniciales (46). (70-71). (65-70). Inventario (45). Implementación Servicios WEB. Análisis Seguridad. 4º. Diseño de la solución CDN. Protocolos de mantenimie nto (88-91). 3º. (44). Pruebas gestión remota. 2º. (43). (84-87). 1º. Reconocimiento de la red. (62-65). 4º. 4. 3º. Pruebas totales del proyecto. 2º. 4. 1º. Objetivo específico 4. 4º. 4. 3º. Objetivo específico 3. 2º. 12. 1º. Objetivo específico 2. 4º. 18. 3º. Objetivo específico 1. Tabla 1 - Cronograma actividades y cuadro de cumplimento de objetivos. 26. 4º 3º 2º 1º 4º 2º. 3º 1º 2º ETAPAS. 1º. NOVIEMBRE OCTUBRE SEPTIEMBRE AGOSTO JULIO JUNIO. MES Semanas Duración semanas. Cronograma de actividades cuadro de cumplimiento de objetivos. 1.3.2.1.
(28) 1.4. Diseño metodológico.. 1.4.1 Tipo de investigación. La Investigación se desarrolló bajo el enfoque cuantitativo, se siguió como Metodología investigación experimental, “se refiere a un estudio en el que se manipulan intencionalmente una o más variables independientes (supuestas causas-antecedentes), para analizar las consecuencias que la manipulación tiene sobre una o más variables dependientes (supuestos efectos-consecuentes), dentro de una situación de control para el investigador.”[1] 1.4.2 Desarrollo del diseño metodológico. La metodología planteada consta de diferentes etapas que son: “Delimitar y definir el objeto de la investigación o problema. Consiste en determinar claramente los objetivos del experimento y las preguntas que haya que responder. Se toma en cuenta la bibliografía existente, la región en que interesan los resultados, el equipo disponible y su precisión, y el tiempo y dinero disponibles. Plantear una hipótesis de trabajo. Para hacerlo se debe tener la certeza de qué tipo de trabajo se va a realizar: si se trata de verificar una hipótesis, una ley o un modelo, no hace falta plantear una hipótesis de trabajo; si el trabajo es complemento o extensión de otro, es posible que se pueda usar la hipótesis del trabajo original o hacer alguna pequeña modificación; si el problema por investigar es nuevo, entonces sí es necesario plantear una hipótesis de trabajo. Toda investigación comienza con una suposición, un presentimiento o idea de cómo puede ocurrir el fenómeno. Estas ideas deben estar suficientemente claras para adelantar un resultado tentativo de cómo puede ocurrir dicho fenómeno: éste resultado tentativo es la hipótesis. Elaborar el diseño experimental. Ya conocida la naturaleza del problema (si es de investigación, ampliación o confirmación), la precisión deseada, el equipo adecuado y planteada la hipótesis de trabajo, se debe analizar si la respuesta a nuestro problema va a ser la interpretación de una gráfica, un valor o una relación empírica; esto señalará el procedimiento experimental, es decir cómo medir, en qué orden, y qué precauciones tomar al hacerlo. Una vez determinadas estas etapas se procede a diseñar el experimento mediante los siguientes pasos: Determinar todos y cada uno de los componentes del equipo, acoplar los componentes, realizar un experimento de prueba e interpretar tentativamente los resultados y comprobar la precisión, modificando, si es necesario, el procedimiento y/o equipo utilizado.. 27.
(29) . . 1.5. Realizar el experimento. Una vez realizado el experimento de prueba y la interpretación tentativa de resultados, realizar el experimento final casi se reduce a llenar columnas, preparadas de antemano, con lecturas de las mediciones, a detectar cualquier anomalía que se presente durante el desarrollo del experimento y a trazar las gráficas pertinentes o calcular el o los valores que darán respuesta al problema. Analizar los resultados. El análisis o interpretación de resultados, ya sean valores, gráficas, tabulaciones, etc., debe contestar lo más claramente posible la o las preguntas planteadas por el problema. En términos generales el análisis comprende los siguientes aspectos: o Si el experimento busca confirmar una hipótesis, ley o modelo, los resultados deben poner de manifiesto si hay acuerdo o no entre teoría (la hipótesis, ley o modelo) y los resultados del experimento. Puede suceder que el acuerdo sea parcial; de ser así también se debe presentar en qué partes lo hay, y en cuáles no; o Si es un experimento que discrimine entre dos modelos, los resultados deben permitir hacer la discriminación en forma tajante y proporcionar los motivos para aceptar uno y rechazar otro. o Si lo que se busca es una relación empírica, ésta debe encontrarse al menos en forma gráfica; lo ideal es encontrar una expresión analítica para la gráfica, es decir encontrar la ecuación. A esta ecuación se le llama empírica porque se obtuvo a través de un experimento y como expresión analítica de una gráfica. Se debe tomar en cuenta que en una gráfica cada punto experimental tiene un margen de error y que en caso de duda —cuando la curva no esté bien determinada—, debe hacerse un mejor ajuste por medio de mínimos cuadrados. Se debe hacer notar que la curva más simple de analizar es la recta y que si no la obtuvimos al graficar nuestros puntos, debemos intentar obtenerla, ya sea cambiando variables o graficando en papel semi-logarítmico o log-log.”[2] Marco teórico.. 1.5.1 CDN (Content Delivery Network). Una CDN o Red de Distribución de Contenido es básicamente un conjunto de servidores ubicados en diferentes puntos de una red que contienen copias locales de ciertos contenidos (vídeos, imágenes, música, documentos, etc.) que están almacenados en otros servidores generalmente alejados geográficamente, de forma que sea posible servir dichos contenidos de manera más eficiente. Las redes CDN 28.
(30) se pueden estructurar bajo las normas actuales IEEE 802.3 y 802.11 en varias de sus especificaciones.[3] Esta mejora en la eficiencia se logra con un mejor balanceo de la carga a la que están sometidos tanto los servidores que alojan los contenidos como los enlaces que interconectan las distintas secciones de la red, eliminando posibles cuellos de botella y sirviendo los datos en función de la cercanía geográfica del usuario final. Las ventajas de la implementación de este modelo son las siguientes: Reduce la carga de los servidores. Red de tráfico distribuida. Reduce la latencia. Incrementa el ancho de banda. Aumenta el web caching. 1.5.2 Escalabilidad CDN. . Habilidad para expandirse con el objetivo de manejar nuevos y grandes cantidades de datos. Usuarios y transacciones. Requiere capacidad para la entrega de contenido dinámico o estático de aprovisionamiento y de alta calidad, con bajo costo operacional Tendencia futura: los proveedores de contenidos, así como usuarios finales pagarán para obtener contenido de alta calidad.. 1.5.3 Seguridad CDN. . Protección del contenido contra modificaciones y accesos no autorizados. Requiere red física, software, datos y procedimientos de seguridad. Tendencia futura: reducir la interrupción del negocio mediante la lucha contra los ataques de negación de servicio y otras actividades maliciosas. Backup. 1.5.4 Fiabilidad, Capacidad de respuesta y rendimiento CDN. . Disponibilidad de servicios, manejo de posibles interrupciones y experiencia del usuario final. Requiere una red tolerante a fallas con balanceo de carga adecuada. Tendencia futura: ubicación del contenido distribuido, la coherencia de caché y los mecanismos de enrutamiento.. 1.5.5 Soluciones basadas en Content Networking. Las soluciones CDN implican el acceso a los recursos de red (o parte de ellos) que, en muchas ocasiones, no se dispone. Adicionalmente, se trata de soluciones de red,. 29.
(31) por lo que no se aborda el problema fundamental de los servidores sobrecargados; si bien los proveedores de servicios de red (ISPs) están muy comprometidos con escalar adecuadamente para soportar los picos de carga en el tráfico de datos, sólo pueden actuar sobre su propia red, no pueden actuar sobre redes adyacentes ni tampoco sobre los servidores finales, pues desconocen su estado real. Aunque conviene hacer una introducción general a todas las tecnologías que permiten satisfacer las expectativas presentes y futuras de los usuarios de Internet, englobadas en el concepto de Content Networking. Estas aproximaciones y desarrollos deben ser contemplados como una evolución del modelo tradicional Web donde se busca una red de contenido más dinámica. Los pasos de esta evolución se pueden concretar en una serie de acciones fundamentales: Distribución de carga en un sitio centralizado: consiste en agrupar lógicamente varios servidores físicos creando una granja de servidores (server farm). Un dispositivo frontal balancea la carga entre los servidores. Este dispositivo es especialmente importante y ha dado origen a conceptos relacionados como Switch Layer 4-7, Web Switch o Content Switch. Distribución de contenido con servicios centralizados: implica distribuir el contenido a ubicaciones cercanas al cliente de tal forma que se agiliza el acceso. Los dispositivos desplegados en estas cercanías realizan tareas de replicación y proxy caching. El caching de objetos web ha sido estudiado de manera extensiva, comenzando desde el simple proxy caching [Luo_97], y las mejoras con el caching jerárquico y cooperativo tras los proyectos Harvest [Cha_96] y Squid [WWW_Squ], respectivamente. Un (proxy) caching efectivo debe integrar métodos de reemplazo, gestión de la validez del contenido, balanceo de carga y replicación. Distribución de contenido y servicios: en este modelo, no es suficiente distribuir contenido estático a las cercanías del cliente, sino también ciertos servicios, como puede ser el ensamblado de contenido personalizado o la adaptación de contenido para dispositivos inalámbricos. La arquitectura de Web Services ofrece un marco de trabajo adecuado para aplicaciones distribuidas; gracias a la interoperabilidad, es posible construir aplicaciones complejas ensamblando pequeñas unidades ofrecidas como servicios web. Por otro lado, es importante destacar que una arquitectura distribuida tiene un coste en términos de mayor complejidad y mayor inversión (económica) inicial, sin embargo escala mejor para un número mayor de usuarios globales y proporciona un mejor rendimiento y fiabilidad. Las tecnologías descritas han recibido diferentes denominaciones a lo largo de los años. Entre ellas, cabe destacar distribución de contenido (content delivery, content 30.
(32) distribution), overlays de caches (caching overlays), redes proxy (proxy networks) y redes elásticas o con capacidad de recuperación (RON, Resilient Overlay Network). El término contenido (content) se refiere a cualquier tipo de información que se encuentra disponible para otros usuarios en Internet. Esto incluye, entre otros, a páginas web, imágenes, documentos de texto, ficheros de audio y vídeo, así como descargas software, difusiones, mensajería instantánea y formularios. Como puede apreciarse, el contenido no está sujeto a ningún tipo de medio, de hecho, un contenido puede estar formado a su vez por varios contenidos de distinto tipo de medio, lo que se conoce como contenido multimedia. El término red de contenido (content network) consiste en una red de comunicación que despliega en su infraestructura una serie de componentes que operan en los protocolos de nivel 4-7. Estos componentes se interconectan entre ellos, de tal forma que conforman una red virtual sobre la infraestructura de red existente. Los vínculos entre estas redes virtuales y la infraestructura de red subyacente se crean mediante los intermediarios (intermediaries). Se trata típicamente de dispositivos de nivel de aplicación que son parte de una transacción web, sin ser ni el origen ni el destino de dicha transacción. Los intermediarios más conocidos son los proxies y las caches web. De una manera general, una red de contenido requiere una serie de componentes funcionales que colaboran para mejorar la forma de distribuir contenido. Estos componentes son: Distribución de contenido: se trata de servicios responsables de mover el contenido desde el origen a los usuarios. Estos servicios pueden ser abarcados por caches web u otros dispositivos que almacenen contenido en puntos intermedios en nombre del servidor origen. El componente de distribución también cubre el mecanismo real y los protocolos empleados para la transmisión de datos sobre la red. Enrutamiento de la petición: se trata de servicios que redirigen las peticiones de los usuarios a la mejor ubicación posible para obtener el contenido solicitado. Dichas peticiones pueden ser servidas tanto por servidores web como por caches web. La decisión de la mejor ubicación en la fase de redirección se toma típicamente en base a parámetros como proximidad de red y disponibilidad de los sistemas y la red. Procesado del contenido: se trata de servicios para crear o adaptar contenido dependiendo de las preferencias de usuario o las capacidades del dispositivo. Esto incluye la modificación o conversión del contenido e incluso de las peticiones de contenido. Algunos ejemplos lo constituyen la adaptación de contenidos para dispositivos inalámbricos o la adición de privacidad al convertir la información personal embebida en las solicitudes de usuario en anónima. 31.
(33) . Autorización, autenticación y (AAA): se trata de servicios que permiten la monitorización, logging, accounting y tarificación (billing) según el uso del contenido. Esto incluye los mecanismos para asegurar la identidad y los privilegios de todos los participantes en una transacción, así como la gestión de derechos digitales (DRM, Digital Rights Management). Finalmente, cabe destacar que no se requiere que una red de contenido disponga de todos estos componentes funcionales. Por ejemplo, el procesado del contenido es un elemento optativo.[4] 1.5.6 Infraestructura de una CDN. Esta brinda típicamente los siguientes servicios y funcionalidades: almacenamiento y gestión del contenido, distribución de contenido entre equipos, gestión de caching, distribución de contenido estático, dinámico y streaming, soluciones de backup y recuperación ante fallos, monitorización, medidas de rendimientos y reporte de uso, las CDNs también están orientadas a proporcionar contenido a dispositivos móviles. 1.5.7 Estándar IEEE 802.3. IEEE 802.3 fue el primer intento para estandarizar redes basadas en ethernet, incluyendo las especificaciones del medio físico subyacente. Aunque hubo un campo de la cabecera que se definió de forma diferente, posteriormente hubo ampliaciones sucesivas al estándar que cubrieron las ampliaciones de velocidad (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y el de 10 Gigabit Ethernet), redes virtuales, hubs, conmutadores y distintos tipos de medios, tanto de fibra óptica como de cables de cobre (tanto par trenzado como coaxial).[5] 1.5.7.1 IEEE 802.3i. Variación física de la especificación IEEE 802.3 original que requiere el uso de señalización de tipo Ethernet por medios de cableado de par trenzado.[6] 1.5.7.2 IEEE 802.3u. Reemplazada por 802.3aa-1998. El control de acceso a medios (MAC) ISO / IEC CSMA / CD se combina con una familia de nuevas especificaciones de capa física para lograr una operación de 100 Mb / s.[7] 1.5.7.3 IEEE 802.3ab. Gigabit Ethernet, también conocida como GigaE, es una ampliación del estándar Ethernet (concretamente la versión 802.3ab y 802.3z del IEEE) que consigue una capacidad de transmisión de 1 gigabit por segundo, correspondientes a unos 1000 megabits por segundo de rendimiento contra unos 100 de Fast Ethernet (También llamado 100BASE-TX).[8]. 32.
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