Diseño de interconectividad de los bloques del colegio instituto técnico industrial Francisco José de caldas ubicado en la ciudad de Bogotá D C

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(1)Diseño de interconectividad de los bloques del colegio instituto técnico industrial Francisco José de caldas ubicado en la ciudad de Bogotá D.C. HELLY JOHANA MENESES TAVERA LUIS CARLOS ABRIL BETANCOURT. UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS SECCIONAL BOGOTÁ D.C. Julio, 2019. 1.

(2) DISEÑO DE INTERCONECTIVIDAD DE LOS BLOQUES DEL COLEGIO INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS UBICADO EN LA CIUDAD DE BOGOTA D.C. HELLY JOHANA MENESES TAVERA LUIS CARLOS ABRIL BETANCOURT. MONOGRAFÍA DE GRADO Trabajo para optar al título de Ingeniero de sistemas. Asesor Fabián Blanco Garrido. UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS SECCIONAL BOGOTÁ D.C. Julio, 2019. 2.

(3) TABLA DE CONTENIDO Pág. Resumen. 8. Introducción. 9. Capítulo I: Esquematización del Tema. 10. 1.1 Descripción del tema. 10. 1.2 Descripción del Problema. 10. 1.3 Justificación. 10. 1.4 Objetivos. 10. 1.4.1 General. 10. 1.4.2 Específicos. 10. Capítulo II: Esquematización Teórica. 11. 2.1 Marco Teórico. 11. 2.1.1 Access Point. 11. 2.1.2 Cable coaxial. 11. 2.1.3 Cable Par Trenzado. 12. 2.1.4 Conector RJ45. 12. 2.1.5 Fibra Óptica. 14. 2.1.6 Firewall. 14. 2.1.7 Hubs. 15. 2.1.8 LAN (Local Area Network). 15. 2.1.9 Rack. 16. 2.1.10 Router. 17. 2.1.11 Switch. 18. 2.1.12 Topología Bus. 18. 2.1.13 Topología de red. 19. 2.1.14 Topología Estrella. 19. 2.1.15 WLAN. 20. 2.2 Marco Legal. 21. 2.2.1 NORMA TIA/EIA 606A. 21. 2.2.2 NORMA EIA TIA 568A-568B. 21. 2.2.3 ANSI/TIA/EIA 568-C.1. 21. 2.2.4 ANSI/TIA/EIA 568-C.3. 21. 2.2.5 ISO 9001:2015. 22. Capitulo III: Esquematización Ingenieril. 23. 3.1. Análisis del Proyecto. 23 3.

(4) 3.2 Estructura Temática. 23. 3.3 Análisis y definiciones de Requerimientos. 24. 3.4 Diseño del Proyecto. 25. 3.4.1 Planeación y diseño de la red. 25. 3.4.2 Selección de la infraestructura de red. 27. 3.4.3 Instalación y Administración del Software. 28. 3.4.4 Políticas y procedimientos relacionados. 29. 3.4.5 Administración del rendimiento. 30. Conclusiones. 32. Bibliografía. 33. Anexos. 34. 4.

(5) LISTA DE FIGURAS. Pág.. Figura 1. Función Access Point. 11. Figura 2. Cable coaxial. 12. Figura 3. Cable Trenzado. 12. Figura 4. Conector RJ 45. 13. Figura 5. Cable Fibra Óptica. 14. Figura 6. Firewall. 15. Figura 7. Red LAN. 16. Figura 8. Armario Rack. 16. Figura 9. Montaje de cableado y dispositivos en Rack. 17. Figura 10. Función del Router. 17. Figura 11. Topología bus. 18. Figura 12. Topologias. 19. Figura 13. Topología Estrella. 20. Figura 14. Red inalámbrica. 20. Figura 15: Diseño de red. 27. Figura 16. Topología en estrella. 28. Figura 17. Consola de Wireshark. 31. 5.

(6) LISTA DE TABLAS. Pág.. Tabla 1. Pines Conector RJ45. 13. Tabla 2. Costos Hardware. 24. Tabla 3. Costos Software. 25. Tabla 4. Costos Personal. 25. 6.

(7) LISTA DE ANEXOS. Pág.. Anexo A. Estado de Canaleta Deteriorada.. 34. Anexo B. Estado de Canaleta Deteriorada N°2.. 34. Anexo C. Ubicación de canaleta en los salones.. 35. Anexo D. Puntos de red en las aulas.. 35. Anexo E. Canaleta y punto de red.. 36. Anexo F. Dispositivos de computo.. 36. Anexo G. Cuarto de Cableado y Rack.. 37. Anexo H. Router y Switch.. 37. Anexo I. Distribución de canaleta.. 38. Anexo J. Distribución de canaleta N°2.. 38. Anexo K. Canaleta y Tomas Eléctricas.. 38. Anexo L. Access Point.. 39. Anexo M. Canaleta en las aulas.. 39. Anexo N. Access Point N°2.. 39. Anexo O. Monitoreo de la Red.. 40. Anexo P. Plano Administrativo. 40. Anexo Q. Plano Bloque 1. 40. Anexo R. Plano Bloque 2. 41. Anexo S. Plano Bloque 3. 41. Anexo T. Plano Completo. 41. 7.

(8) RESUMEN. Actualmente los funcionarios han presentado quejas respecto a la intermitencia del servicio de internet ya que les impide realizar las actividades de clase con normalidad, adicional las paginas manejadas internamente no pueden acceder como corresponde, las aplicativos fallan por cuestiones de internet y por último los dispositivos se desconectan de la red quedando inservibles a su funcionamiento, por ente se diseñara una interconectividad para mejorar el servicio entre los bloques del colegio para que la señal deje de ser tan intermitente o inactiva, se tendrá un constante monitoreo de la red por medio de los dispositivos cisco para prevención de perdidas, se tiene diseñado pasar toda la infraestructura de red a un mismo segmento de red manteniendo la calidad del servicio. La nueva interconectividad será bajo el estándar de las normas de cableado estructurado de esta manera los funcionarios contaran bajo la jornada laboral un servicio eficiente tanto para administrativos como para estudiantes y funcionarios, se contará con personal para estar presencialmente al momento de presentarse algún conflicto que no se pueda solucionar remotamente y de esta manera evitar que las actividades diarias se vean afectadas.. 8.

(9) INTRODUCCIÓN Se mejorará la conectividad del colegio instituto técnico industrial Francisco José de Caldas porque actualmente a varios funcionarios y estudiantes les presenta varios inconvenientes con la señal por lo cual no puedan utilizar medios tecnológicos que impliquen internet, todo esto debido también a la mala ubicación de los dispositivos de la red, lo cual no permite la propagación bien de la señal. Se implementará la metodología de James Mccabe, la cual se explicada más detallado en el capítulo 3, ya que con esto se busca reubicar los dispositivos y crear un puesto de control para el soporte y configuración de todos los dispositivos brindando una respuesta más oportuna ante cualquier falla con el fin de que el colegio siempre cuente con conexión a internet. Se analizarán todos los equipos para adaptarlos a las necesidades de la red y poder brindar una experiencia al usuario más óptima explotando al máximo la red, aun así, también se implementarán varias configuraciones en seguridad y habilitación de redes inalámbricas para dar cobertura a todos los dispositivos que se requieran conectar.. 9.

(10) Capítulo I: Esquematización del Tema. 1.1 Descripción del Tema La conectividad en el colegio es una parte vital al momento de mantener comunicada a las diferentes partes, tanto estudiantes como funcionarios del mismo, debido a que estos deben estar usando las herramientas educativos para transmitir información o material que requieran los estudiantes para el desarrollo de las diferentes asignaciones que les dejan, así mismo con el fin de avanzar a una etapa digital para los funcionarios del colegio, los cuales requieren un servicio estable para realizar las evaluaciones o trabajos en las plataformas del colegio y que está no representen un obstáculo para la misma. 1.2 Descripción del problema Los funcionarios del COLEGIO INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS cuando requieren utilizar servicios de la red como enviar un correo, compartir información, acceder a las herramientas educativas no pueden acceder, estos servicios funcionan de una forma intermitente o definitivamente no cuentan con el servicio lo cual ocasiona que no puedan realizar las actividades pertinentes de la institución. 1.3 Justificación, Este proyecto se debe realizar con el fin de disminuir la pérdida del servicio para que este no afecte el desarrollo de los servicios que requiera cada usuario, y así se puedan empezar a implementar diferentes metodologías de aprendizaje a través de medios tecnológicos que requieran acceso a la red y este no se vuelva un limitante al momento de intentar acceder a la información. 1.4 Objetivos 1.4.1 Objetivo General Diseñar interconectividad de los bloques del COLEGIO INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS ubicado en la ciudad de Bogotá D.C 1.4.2 Objetivos Específicos ● Recolectar información con los funcionarios del COLEGIO INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS. ● Diagnosticar el estado actual de la red. 10.

(11) ● Determinar los requerimientos de la red CAPITULO II. Esquematización Teórica 2.1 Marco Teórico 2.1.1 Access Point Enrutador inalámbrico o estación base; transmite paquetes entre las computadoras inalámbricas y también entre éstas e Internet. El AP es como el niño popular de la escuela, ya que todos quieren hablar con él. Pero si hay otras computadoras que estén lo bastante cerca una de otra, se pueden comunicar directamente entre sí en una configuración de igual a igual. (Tanenbaum, 2012). Figura 1: Función Access Point Fuente: http://multicomp.com.mx/wp-content/uploads/2014/12/Red-Wireless.png 2.1.2 Cable coaxial Línea de transmisión de dos conductores, con un conductor central circundado por un tubo metálico exterior o blindaje de malla. El conductor interno se sostiene por alguna forma de aislamiento dieléctrico, que puede ser sólido, plástico expandido o semisólido. Los soportes semisólidos son discos de polietileno, cintas helicoidales o tiras de plástico envueltas helicoidalmente. En algunos diseños se usan cuentas aisladoras, alfileres de soporte o tubos de plástico engarzados periódicamente. (Tanenbaum, 2012). 11.

(12) Figura 2. Cable coaxial Fuente. https://www.ecured.cu/Cable_coaxial 2.1.3 Cable Par trenzado Un par trenzado consta de dos cables de cobre aislados, por lo general de 1 mm de grosor. Los cables están trenzados en forma helicoidal, justo igual que una molécula de ADN. El trenzado se debe a que dos cables paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los cables, las ondas de distintos trenzados se cancelan y el cable irradia con menos efectividad (Tanenbaum, 2012). Figura 3: Cable Trenzado Fuente: https://www.ecured.cu/Cable_de_par_trenzado 2.1.4 Conector RJ45 El conector utilizado en el cableado de voz y datos se llama RJ45. Es una interfaz física usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 5e, 6 y 6A). Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.. 12.

(13) Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la disposición de los pines. Su principal aplicación es el uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse 8 pines (4 pares). (marketing, 2017). Figura 4: Conector RJ 45 Fuente: https://media.rs-online.com/t_large/F3316386-01.jpg. Número de pin. Color base del Cable. Color base de la Uso del 10Base-T cinta del cable. 1. Blanco. Naranja. Transmisión, negativo. 2. Naranja. Blanco. Transmisión, positivo. 3. Blanco. Verde. Recepción, negativo. 4. Azul. Blanco. N/A. 5. Blanco. Azul. N/A. 6. Verde. Blanco. Recepción, positivo. 7. Blanco. Café. N/A. 8. Café. Blanco. N/A. Tabla 1: Pines Conector RJ45. 13.

(14) 2.1.5 Fibra Óptica Se utiliza para la transmisión de larga distancia en las redes troncales, las redes LAN de alta velocidad (aunque hasta ahora el cobre siempre ha logrado ponerse a la par) y el acceso a Internet de alta velocidad como FTTH (Fibra para el Hogar, del inglés Fiber To The Home). Un sistema de transmisión óptico tiene tres componentes clave: la fuente de luz, el medio de transmisión y el detector. Por convención, un pulso de luz indica un bit 1 y la ausencia de luz indica un bit 0. El medio de transmisión es una fibra de vidrio ultra delgada. (Tanenbaum, 2012). Figura 5: Cable Fibra Óptica Fuente:https://concepto.de/fibra-optica/ 2.1.6 Firewall: Es un elemento de hardware o software utilizado en una red de computadoras para controlar las comunicaciones, permitiéndoles o prohibiéndolas según las políticas de red que haya definido la organización responsable de la red. Ventajas del firewall: ● Los firewalls en Internet administran los accesos posibles de Internet a la red privada. ● Cada uno de los servidores propios del sistema se exponen al ataque de otros servidores en el Internet. ● La seguridad en la red privada depende de la dureza con que cada uno de los servidores cuenta. ● Permite al administrador de la red definir un “choke point”, manteniendo al margen los usuarios no autorizados fuera de la red, prohibiendo potencialmente la entrada o salida al vulnerar los servicios de la red, y proporcionar la protección para varios tipos de ataques posibles. ● Ofrece un punto donde la seguridad puede ser monitorizada y si aparece alguna actividad sospechosa, éste generará una alarma ante la posibilidad de que ocurra un ataque, o suceda algún problema en el tránsito de los datos.. 14.

(15) Limitaciones del firewall: ● Un firewall no puede protegerse contra aquellos ataques que se efectúen fuera de su punto de operación. ● No puede protegerse de las amenazas a que está sometido por traidores o usuarios inconscientes ● No puede proteger contra los ataques de la Ingeniería Social. ● No puede protegerse contra los ataques posibles a la red interna por virus informáticos a través de archivos y software. (Suárez, 2006-2007). Figura 6: Firewall Fuente:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5b/Fir ewall.png/300px-Firewall.png 2.1.7 Hubs: Es un dispositivo que conecta un gran número de cables de red provenientes de las computadoras cliente a una red. Los concentradores son de tamaños muy variados y pueden soportar desde dos computadoras hasta grandes concentradores a los que pueden conectarse 60 computadoras o más. Todas las conexiones de red de un concentrador comparten un dominio de colisiones único, todas las conexiones de un concentrador se comunican a través de un único alambre lógico y están sujetas a interferencia por parte de otras computadoras conectadas al mismo concentrador (Tanenbaum, 2012) 2.1.8 LAN (Local Área Network) Es un grupo de equipos de cómputo y dispositivos asociados que comparten una línea de comunicación común o un enlace inalámbrico con un servidor. Normalmente, una LAN abarca computadoras y periféricos conectados a un servidor dentro de un área geográfica distinta, como una oficina o un establecimiento comercial. Las computadoras y otros dispositivos móviles utilizan una conexión LAN para compartir recursos como una impresora o un almacenamiento en red (Rouse, 2016). 15.

(16) Figura 7. Red LAN Fuente:https://concepto.de/red-lan/ 2.1.9 RACK: Un rack nos permite montar una red de cableado estructurado, así como sistemas de interconexión que nos permiten convertir de fibra óptica a cable de red (y al revés) y centralizar todas las conexiones de una sala o una empresa en un mismo lugar. Si instalamos un servidor en el interior también nos permitirá asegurarlo de manera que, junto a un SAI, podamos tener la certeza de que el equipo está siempre en funcionamiento. (Velasco, 2019). Figura 8: Armario Rack Fuente:https://www.redeszone.net/2019/03/17/rack-armario-que-es/. 16.

(17) Figura 9: Montaje de cableado y dispositivos en Rack Fuente:http://www.solutekcolombia.com/cableado_estructurado/montaje/levan tamiento_de_racks/ 2.1.10 Router Dispositivo que permite la interconexión de subredes, administrando el modo en que los paquetes de datos se encaminan de una hacia otra. Esto quiere decir que el enrutador, como su nombre lo indica, les consigue a los paquetes enviados un camino adecuado, analizando su información de origen y destino. (Raffino, 2018). Figura 10: Función del Router Fuente:https://esp8266-arduinospanish.readthedocs.io/es/latest/esp8266wifi/readme.html. 17.

(18) 2.1.11 Switch: Un switch se cablea de forma muy similar a un concentrador y en realidad su apariencia es la de un concentrador. Sin embargo, en un switch, todas las conexiones de red se encuentran en su propio dominio de colisión. El switch hace que cada conexión de red sea privada y después reúne los datos de cada una de ellas y los transfiere a la espina dorsal de una red, que opera usualmente a una velocidad mucho más elevada que las conexiones individuales del switch. (Tanenbaum, 2012) 2.1.12 Topología Bus: Este tipo de red se caracteriza principalmente por basarse en un solo cable que recorre de un extremo a otro de la red, en la cual todos los dispositivos se van conectando en diferentes puntos, esta topología es las más antigua, aunque en los últimos años ya no se está usando, las características de la red son: ● Velocidad máxima de 10Mbps ● Utiliza cable coaxial tipo RG-58/AU o RG-58/Cu y conectores BNC ● Requiere un conector terminador de 50 ohm en cada uno de los extremos del segmento. ● Puede manejar un máximo de 30 nodos por segmento. ● La longitud de segmento máxima que puede instalarse es de 185 metros ● Puede utilizar segmentos extendidos mediante el uso de repetidores. Si éstos se van a utilizar, usted puede conectar un máximo de tres segmentos, y cada uno puede tener hasta 30 nodos. ● Puede tener dos segmentos adicionales (un total de cinco), si esos dos segmentos extra se utilizan sólo para incrementar la distancia, sin que se les puedan conectar nodos. ● Un segmento completo con repetidores nunca deberá exceder un total de 925 metros. ● Requiere que cada nodo se encuentre a una distancia de, al menos, 1.5 pies de cualquier otro nodo.. Figura 11: Topología Bus Fuente:https://html1-f.scribdassets.com/2mfg85cpfk4bmxm6/images/68f06c743527.jpg. 18.

(19) Este tipo de topologías son económicas debido a que usan menos cable y requieren menos mano de obra para su instalación, la parte negativa de este tipo de red se debe a que como todos los sub-cables que conforman el segmento y corren de un nodo a otro deben estar conectados en todo momento, una falla en cualquier parte del segmento provocará la falla de todo, provocando un desgaste para la persona que requiera encontrar la falla debido a que tiene que hacer pruebas en todas las conexión de la red para encontrar la causa del problema. (Tanenbaum, 2012) 2.1.13 Topologías de red: Es la manera en la cual se encuentran cableados todos los puntos de una red, existen varios tipos de topologías siendo un factor muy importante la decisión de cual se va a utilizar teniendo como fundamento la planeación que se dispuso, todas estas se miden por su nivel de desempeño y de confiablidad. (Tanenbaum, 2012). Figura 12: Topologías Fuente:https://leandrojhumbrial.files.wordpress.com/2014/11/ethernet13.png 2.1.14 Topología Estrella: Se basa en una unidad central, llamada hub o concentrador, este trabaja como punto de conexión para enlazar cada nodo de la red. Cada concentrador puede conectar aproximadamente 24 nodos, aunque también existen concentradores que varían en tamaño desde 2 hasta 96 nodos. Pueden conectar múltiples concentradores entre sí para expandir una red.. 19.

(20) Todo el tráfico que viaja de cualquier conexión de la red al concentrador se difunde a todos los demás nodos conectados a ese concentrador. Un problema que presenta es que todo el ancho de banda de cualquier conexión a los nodos se comparte con todas las demás. (Tanenbaum, 2012). Figura 13. Topología Estrella Fuente:https://html1-f.scribdassets.com/2mfg85cpfk4bmxm6/images/71d6a16ebaf5.jpg 2.1.15 WLAN Las WLAN suelen posibilitar que los usuarios tengan una amplia movilidad, ya que no dependen de cables o elementos físicos para permanecer en la red. La ausencia de cables también contribuye a mantener un orden o una organización en la oficina o el ambiente en cuestión. Un ejemplo de WLAN es la red inalámbrica que se instala en una vivienda utilizando la tecnología Wifi. Supongamos que hay una computadora en un dormitorio, otra computadora en el comedor y una tercera computadora portátil. Los tres equipos disponen de tarjetas de red inalámbricas y están interconectados mediante un punto de acceso inalámbrico (Merino, 2015). Figura 14: Red inalámbrica Fuente:http://www.maestrosdelweb.com/redeswlan/. 20.

(21) 2.2 Marco Jurídico 2.2.1 TIA/EIA 606A El cableado estructurado debe ser realizado de manera profesional teniendo en consideración el estándar TIA/EIA 606A el cual considera identificadores para: Cableado y Canalización Horizontal Cableado y Canalización Vertical (Backbone) Sistema de Tierra y Conexiones Espacios (Ej. Facilidad de Acometidas, Sala de Telecomunicaciones, Sala de Equipos) Protectores Contra Fuegos (Fire stopping) (Joskowicz, 2013). 2.2.2 NORMA EIA TIA 568A-568B ADMINISTRACIÓN DEL SISTEMA DE CABLEADO ESTRUCTURADO La administración del sistema de cableado incluye la documentación de los cables, terminaciones de los mismos, paneles de parcheo, armarios de telecomunicaciones y otros espacios ocupados por los sistemas. La norma TIA/EIA 606 proporciona una guía que puede ser utilizada para la ejecución de la administración de los sistemas de cableado. Los principales fabricantes de equipos para cableados disponen también de software específico para administración. Resulta fundamental para lograr una cotización adecuada suministrar a los oferentes la mayor cantidad de información posible. En particular, es muy importante proveerlos de planos de todos los pisos, en los que se detallen: 1.- Ubicación de los gabinetes de telecomunicaciones 2.- Ubicación de ductos a utilizar para cableado vertical 3.- Disposición detallada de los puestos de trabajo 4.- Ubicación de los tableros eléctricos en caso de ser requeridos 5.- Ubicación de pisoductos si existen y pueden ser utilizados (Joskowicz, 2013). 2.2.3 ANSI/TIA/EIA 568-C.1 El estándar identifica seis componentes funcionales: • Instalaciones de Entrada (o “Acometidas”) • Distribuidor o repartidor principal y secundarios (Main / Intermediate CrossConnect) • Distribución central de cableado (“Back-bone distribution”) • Distribuidores o repartidores Horizontales (Horizontal Corss-Connect) • Distribución Horizontal de cableado (Horizontal Distribution) • Áreas de trabajo (Joskowicz, 2013). 2.2.4 ANSI/TIA/EIA 568-C.3 Este estándar especifica las características de los componentes y los parámetros de transmisión para un sistema de cableado de fibra óptica (cables, conectores, etc.), para fibras multimodo de 50/125 µm y 62.5/125 µm y fibras monomodo (Joskowicz, 2013). 21.

(22) 2.2.5 ISO 9001:2015 La adopción de un sistema de gestión de la calidad es una decisión estratégica para una organización que le puede ayudar a mejorar su desempeño global y proporcionar una base sólida para las iniciativas de desarrollo sostenible. Los beneficios potenciales para una organización de implementar un sistema de gestión de la calidad basado en esta Norma Internacional son: a) la capacidad para proporcionar regularmente productos y servicios que satisfagan los requisitos del cliente y los legales y reglamentarios aplicables; b) facilitar oportunidades de aumentar la satisfacción del cliente; c) abordar los riesgos y oportunidades asociadas con su contexto y objetivos; d) la capacidad de demostrar la conformidad con requisitos del sistema de gestión de la calidad especificados. Esta Norma Internacional puede ser utilizada por partes internas y externas. ((ICONTEC), 2015). 22.

(23) CAPITULO III. Esquematización Ingenieril 3.1 Análisis del Proyecto: Actualmente el colegio viene presentando una problemática debido a que en diferentes salones la señal no alcanza a generar una respuesta rápida ante las solicitudes del sistema haciendo que los funcionarios tengan que recurrir a otras metodologías de aprendizaje que no requieran del servicio de Internet para dar sus clases de manera óptima, así mismo los estudiantes tienen que recurrir a impresiones ya que no pueden consultar la información en línea, por otra parte los procesos para subir notas al sistema requieren moverse a diferentes puntos del colegio para acercarse al centro de cómputo ya que el wifi no les permite. El colegio cuenta actualmente con los siguientes elementos: Un cuarto de infraestructura con:      . 1 Rack 4 Switch (24 puertos) 1 Desmarcador 1 Router Cisco 6 Access point Cable UTP “Puntos de red”. Por otra parte, está distribuido en todo el colegio los siguientes dispositivos:   . 6 Access Point 1 Router Cisco 60 puntos de red distribuidos de la siguiente manera (44 en sala de sistemas7 en biblioteca- 1 en almacén - 5 en Rack y 5 en el área administrativa y 6 Salones). A pesar de esto los artefactos no se encuentran ubicados de manera óptima para que cubra las diferentes zonas y pueda satisfacer el servicio a toda la comunidad estudiantil, por lo cual el mantenimiento que se le realiza a los sistemas es muy básico generando también un problema para el colegio debido a su intermitencia en el funcionamiento de sistemas no se puede observar las fallas que va presentando cada dispositivo. 3.2 Estructura Temática Se va a usar la metodología según James McCabe la cual costa de las siguientes fases: ● Planeación y diseño de la red ● Selección de la infraestructura de red ● Instalaciones y Administración del software ● Políticas y procedimientos relacionados ● Administración del rendimiento. 23.

(24) 3.3 Análisis y definiciones de Requerimientos Para realizar el diseño de la red es necesario realizar el análisis de la ubicación de los equipos para una adecuada estructuración de los puntos de red, así como el ancho de banda con el que se cuenta, también se debe revisar el estado y la potencia con la que cuentan los equipos actuales. Se requiere un centro de cómputo capaz de detectar fallas en línea y poder solucionarlas de manera remota teniendo de esta manera convenio con la secretaria distrital para brindar el soporte correspondiente. Se requiere un datacenter en cada piso del colegio para brindar una mejor velocidad de respuesta ante las solicitudes de los usuarios y que los dispositivos con los que se cuenta actualmente tengan conexión cableada para evitar pérdidas de señal o intermitencia en los servicios de red. También se dividirán las redes inalámbricas para funcionarios y para estudiantes en general teniendo de esta manera una red exclusiva para que los funcionarios puedan usarla para sus presentaciones sin necesidad de colapso por cantidad de usuarios Por último, se realizará un diagnóstico de toda la red cableada para poder identificar si cuenta con categoría 5 o categoría 6, debido a que todo el segmento de la red debe pertenecer a una sola categoría para que funciones correctamente la navegación del servicio. A continuación, se especifica los costos para llevar a cabo el proyecto, tener presente que ya existen equipos en el colegio los cuales van a ser reutilizados:. Estado Pendiente Pendiente Pendiente Pendiente Pendiente Instalados Instalados Instalados Pendiente Pendiente Pendiente. Dispositivo Rack Switch Desmarcador Router Cisco Cables UTP Access Point Router Puntos de Red Telefonos IP Equipos Mesa de ayuda Impresoras TOTAL. HARDWARE Cantidad 1 4 1 1 68 6 1 68 10 10 2 172. $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $. Precio 700.000 1.350.000 1.200.000 2.100.000 12.000 100.000 1.000.000 1.000.000 -. Total $ 700.000 $ 5.400.000 $ 1.200.000 $ 2.100.000 $ 816.000 $ $ $ $ 1.000.000 $ 10.000.000 $ 2.000.000 $ 23.216.000. Tabla 2. Costos Hardware. 24.

(25) Estado Pendiente Pendiente. Programa Licencia Aruba Servicio IP telefónico TOTAL. SOFTWARE Cantidad 1 1 2. Precio $ 35.000.000 $ 1.000.000 -. Total $ 35.000.000 $ 1.000.000 $ 36.000.000. Tabla 3. Costos Software. Estado Pendientes Pendientes Pendientes Pendientes Pendientes Pendientes Pendientes Pendientes Pendientes. PERSONAL Especialidad Cantidad Jefe de Coordinadores 1 Ingeniero de Calidad 1 Ingeniero de Conectividad 1 Coordinador de mesa de ayuda 1 Ingeniero de Electricidad 1 Especialistas en Impresoras 2 Técnico en conectividad N3 2 Técnico en sistemas N2 3 Técnico en sistemas N1 4 TOTAL 16. $ $ $ $ $ $ $ $ $. Sueldo 4.000.000 3.000.000 2.500.000 2.500.000 1.500.000 1.000.000 1.200.000 900.000 1.000.000 -. $ $ $ $ $ $ $ $ $ $. Total 4.000.000 3.000.000 2.500.000 2.500.000 1.500.000 2.000.000 2.400.000 2.700.000 4.000.000 24.600.000. Tabla 4. Costos Personal 3.4 Diseño del Proyecto 3.4.1 Planeación y diseño de la red Se procederá con la evaluación de los equipos actuales del colegio para validar que estos puedan ajustarse al diseño de red que se propone sin necesidad de ser reemplazados, además de esto se analizará la ubicación de cada dispositivo teniendo en cuenta la cantidad de puntos de red. Se brindará acceso remoto al centro de cómputo para que estos puedan empezar a realizar configuraciones y soporte sin necesidad de desplazarse al colegio, teniendo como fin una respuesta más oportuna ante falencias en la red. Sin dejar a un lado la prioridad de una falla masiva o incidente que requiera atención presencial se brindará atención prioritaria para que las actividades programas por la institución no se vean afectadas. Se empezará a aplicar las normas existentes frente a cableado estructurado para mejorar la calidad de la red colocando toda la infraestructura en un mismo segmento y/o categoría teniendo en cuenta que los dispositivos de red estén dentro del mismo orden para así lograr una misma velocidad del servicio, por otro lado, se ubicaran los APP en sitios donde no tengan interferencia ni muros para una mejor cobertura inalámbrica. Se crearán tres segmentos de red inalámbrica distribuida de la siguiente manera: 25.

(26) ·. Una para funcionarios administrativos donde se le asignará un ancho de banda correspondiente a sus funciones día a día.. ·. Una de estudiantes teniendo siempre un establecido una cantidad de usuarios activos con cierto límite de tiempo, con el fin de que la red no colapse por cantidad de solicitudes y permisos para que sea utilizada únicamente para fines educativos.. ·. Por último, la de docentes que de igual manera tendrá restricciones para que sea utilizada únicamente para fines de la institución.. 26.

(27) Figura 15: Diseño de red La red está diseñada para que cada Switch le dé acceso a cada bloque del colegio exceptuando el Bloque 2 que contara con 2 switch debido a la cantidad de dispositivos, tener presente que en este bloque se encuentran ambas salas tanto las de portátiles con red inalámbrica y las de computo con red cableada, en el bloque 1 cada salón va tener su propio punto de red para mejorar la señal y poder ser utilizado para cualquier tipo de conexión, a su vez tendrá un Access point para la conexión de los estudiantes y de funcionarios de requerirse, toda la zona administrativa tendrá su propio punto de red para generar una conexión más estable, el bloque 3 contara con todos los puntos cableados para tener un acceso más controlado, la biblioteca tendrá su propio Access point para poder acceder con mayor facilidad a la información. Las VLAN con las que se determinaron para el colegio son las siguientes: 1. 2. 3. 4. 5.. VLAN 10 - Administración (Rectoría-Secretaria-Orientación) VLAN 20 - Tesorería VLAN 30 - Estudiantes VLAN 40- Profesores VLAN 50 - Salas de cómputo. También se tendrá un servidor para la administración de los siguientes servicios: 1. 2. 3. 4. 5.. DHCP DNS Carpetas Compartidas Correo Institucional Directorio Activo. 3.4.2 Selección de la infraestructura de red Para la infraestructura del colegio se escoge la topología estrella por su facilidad de instalar y administrar por otro lado permite que la red sea segura para prevenir daños y/o conflictos, posee un sistema que permite agregar fácilmente nuevos equipos ya 27.

(28) que lo único que se debe hacer es conectar el equipo al switch, permite una configuración más rápida y tiene la ventaja que se puede identificar los problemas rápidamente. A diferencia de otras topologías como la bus y anillo cuando un cable se llega a dañar o algo las otras computadoras en red siguen funcionando con normalidad para poder garantizar un mejor servicio. Esta topología tiene una mejor organización ya que el switch se puede colocar en el centro de un lugar físico y ese dispositivo se le pueden conectar todos los computadores que el funcionario desee, a pesar de que no es una topología económica ya que se debe tener más cable para poder realizar la conexión.. Figura 16: Topología en estrella Fuente: https://www.foroz.es/wp-content/uploads/2014/05/Latopolog%C3%ADa-de-estrella-ventajas-y-desventajas.jpg Aparte es una red que tiene todos los nodos conectados individualmente, el intercambio de datos puede realizarse indirectamente a través del nodo central en los otros nodos conectados. Algo importante de esta red es que los datos no tienen que hacer su recorrido a través de varios nodos por lo tanto la transferencia es más rápida y por otro lado el hecho que los paquetes de datos solo se hacen a través de tres puntos diferentes asegurando de que estén seguros. 3.4.3 Instalaciones y Administración del software Para mejorar la calidad de la señal en el colegio es necesario contar con los siguientes ambientes y dispositivos: •. 1 Rack. •. 4 Switch (24 puertos). •. 1 Desmarcador 28.

(29) •. 1 Router Cisco. •. 6 Access point. •. 68 puntos de red. En cuanto a software se va a utilizar la herramienta Aruba con la cual se puede monitorear en línea el estado de los equipos como también detectar una falla que se esté efectuando en la red, también se puede acceder remotamente a estos en caso de que requieran configuraciones adicionales, en cuanto los puntos de red se habilitaran dependiendo la necesidad del cliente la cual será distribuida de la siguiente manera: •. 44 en Salas de Computo. •. 7 en Biblioteca. •. 1 en Almacén. •. 5 en Rack. •. 5 en Área Administrativa. •. 6 en Salones. 3.4.4 Políticas y procedimientos relacionados Todos los equipos que pertenecen a la institución del colegio cuentan con un sistema operativo según preferencia entre Windows 7 a Windows 10, cada equipo cuenta con un usuario administrador el cual es administrado únicamente por el técnico para tener un control de la máquina. Cada equipo cuenta con los programas básicos para su funcionamiento los cuales son:        . El sistema operativo (Windows 7, Windows 10) Google Chrome (Configurado con la página de la Secretaría de Educación y sus respectivos aplicativos web) Paquete de Office (Word, Excel, Power Point, etc...) Java Adobe Flash Player Winrar Entre otros programas de software libre utilizados para fines educativos según preferencia de los funcionarios.. Ningún funcionario puede instalar aplicativos en los equipos ya que los funcionarios cuentan con usuarios locales o de red con permisos y restricciones. Se realizará filtrado de contenido en los navegadores como lo son las páginas de redes sociales, paginas xxx, entre otras páginas que no tengan fines educativos.. 29.

(30) Si un funcionario desea instalar algún programa educativo se debe solicitar una visita previa a la mesa de servicio para que el técnico pueda dirigirse a las instalaciones y realizar la instalación del programa. Para respaldo de información se toma como copia de seguridad un equipo que cuente con los programas básicos y funcionales para poder realizar la copia del sistema de esta manera si algún equipo presenta inconvenientes simplemente se instala la copia de seguridad. No se realiza respaldo de información ya que son equipos exclusivamente para uso de enseñanza. Para el respaldo de información de un equipo de los funcionarios administrativos como el área de tesorería, secretaria y el rector, se les recomienda guardar la información importante en el driver del correo institucional y se les entregará un disco duro para que cada viernes actualicen el respaldo de información, este tipo de actividades tendrán el acompañamiento de un técnico por si se presentan fallas con los dispositivos. Cuando se realiza actualización de sistema operativo en un equipo se deben tener en cuenta varios factores primordiales los cuales son: Características del equipo como tipo de Board- procesador y memoria ya que los sistemas operativos tienen sus recomendaciones para que funcionen correctamente y no presenten conflictos al momento de actualizar el sistema operativo. 3.4.5 Administración del rendimiento Se empezará a monitorear el tráfico en la red con el fin de abrir canales dedicados en caso que sea necesaria una velocidad mayor en carga y descarga de información, así como poder almacenar información de los sitios a los cuales se está accediendo comúnmente en el colegio, también se empezaran a restringir las paginas las cuales no tengan fines educativos, o su fuente no sea confiable con el fin de proteger la red. Los usuarios que accedan comúnmente a páginas que no estén permitidas serán restringidos para uso de la misma y solo podrán ser desbloqueados mediante solicitud al área de soporte de la empresa. Se empleará el software wireshark la cual permite realizar análisis y solucionar problemas en redes de comunicaciones, esta también posee una interfaz gráfica para poder interpretar mejor la información arrogada, con esta herramienta se puede monitorizar tanto la red LAN como el tráfico de Ethernet.. 30.

(31) Figura 17: Consola de Wireshark Fuente: https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/wsug_graphics/wsmain.png. 31.

(32) CONCLUSIONES Como resultado de nuestra investigación podemos concluir que con la metodología planteada se puede mejorar la infraestructura de la red del COLEGIO INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS para poderle brindar a los funcionarios una mejor conexión de los dispositivos utilizados para sus labores educativas y así brindar a los estudiantes dispositivos más funcionales. Por otro lado, la red del colegio será monitoreada remotamente para detectar las fallas dando una solución pronta, además de que contará con un sistema de alarma donde se podrán identificar futuros conflictos y de ser un incidente se brindará atención inmediata presencial para mejor calidad del servicio. Por último, el cambio de toda la infraestructura para poderla poner en el mismo segmento con el fin de mejorar la conexión y calidad del servicio, para evitar pérdidas de señal y limitaciones del internet para todas las aulas del colegio.. 32.

(33) Bibliografía (ICONTEC), I. C. (2015). SISTEMAS DE GESTIÓN DE LA CALIDAD. Bogota D.C. Joskowicz, D. I. (2013). Cableado Estructurado. Montevideo. Merino, J. P. (2015). Definicion.de. Obtenido de https://definicion.de/wlan/ Raffino, M. E. (10 de Diciembre de 2018). Concepto.de. Obtenido de https://concepto.de/red-lan/#ixzz5r2IXEur4 Rouse, M. (Diciembre de 2016). searchdatacenter. Obtenido de https://searchdatacenter.techtarget.com/es/definicion/Red-de-area-local-LAN Suárez, J. Á.-R. (2006-2007). Firewalls. Tanenbaum, A. S. (2012). Redes de Computadoras. Naucalpan de Juárez: PEARSON EDUCACIÓN. Velasco, R. (17 de Marzo de 2019). Redes Zone. Obtenido de https://www.redeszone.net/2019/03/17/rack-armario-que-es/. 33.

(34) Anexos Anexo A. Estado de Canaleta Deteriorada. Anexo B. Estado de Canaleta Deteriorada N°2. 34.

(35) Anexo C. Ubicación de canaleta en los salones. Anexo D. Puntos de red en las aulas. 35.

(36) Anexo E. Canaleta y punto de red. Anexo F. Dispositivos de computo. Anexo G. Cuarto de Cableado y Rack 36.

(37) Anexo H. Router y Switch. 37.

(38) Anexo I. Distribución de canaleta. Anexo J. Distribución de canaleta N°2. Anexo K. Canaleta y Tomas Eléctricas. 38.

(39) Anexo L. Access Point. Anexo M. Canaleta en las aulas. Anexo N. Access Point N°2. 39.

(40) Anexo O. Monitoreo de la Red. Anexo P. Plano Administrativo. Anexo Q. Plano Bloque 1. 40.

(41) Anexo R. Plano Bloque 2. Anexo S. Plano Bloque 3. Anexo T. Plano Completo. 41.

(42)