ESTUDIO TÉCNICO Y DE FACTIBILIDAD PARA LA INSTALACIÓN DE UNA RED DE ALTA VELOCIDAD ENTRE LAS INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN
SUPERIOR: U. NARIÑO, U. MARIANA, I. U. CESMAG Y U. NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA EN LA CIUDAD DE SAN JUAN DE PASTO
ÁNGELA MARÍA BENAVIDES SOLARTE ANA MILENA CERÓN BACCA MELIZA CAROLINA RUALES CASTRO
INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA CESMAG FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS SAN JUAN DE PASTO
ESTUDIO TÉCNICO Y DE FACTIBILIDAD PARA LA INSTALACIÓN DE UNA RED DE ALTA VELOCIDAD ENTRE LAS INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN
SUPERIOR: U. NARIÑO, U. MARIANA, I. U. CESMAG Y U. NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA EN LA CIUDAD DE SAN JUAN DE PASTO
ÁNGELA MARÍA BENAVIDES SOLARTE ANA MILENA CERÓN BACCA MELIZA CAROLINA RUALES CASTRO
Trabajo de Investigación presentado como requisito para optar el título de Ingeniero de Sistemas
ASESOR
Esp. JOSÉ MARÍA MUÑOZ BOTINA
INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA CESMAG FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS SAN JUAN DE PASTO
NOTA DE ACEPTACIÓN
El trabajo de investigación titulado “ESTUDIO TÉCNICO Y DE FACTIBILIDAD PARA LA INSTALACIÓN DE UNA RED DE ALTA VELOCIDAD ENTRE LAS INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR: U. NARIÑO, U. MARIANA, I.U. CESMAG Y U. NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA EN LA CIUDAD DE SAN JUAN DE PASTO”, presentado por las estudiantes ÁNGELA MARÍA BENAVIDES SOLARTE, ANA MILENA CERÓN BACCA Y MELIZA CAROLINA RUALES CASTRO, en cumplimiento parcial con los requisitos para optar el título de INGENIERO DE SISTEMAS, fue aprobado:
______________ ______________
_____________________________ Ing. Sixto Campaña
_____________________________ Ing. Arturo Erazo Torres
El pensamiento que se expresa en esta obra es de exclusiva responsabilidad de sus autoras y no compromete la ideología de la Institución Universitaria CESMAG.
DEDICATORIA
El éxito es la recompensa y el resultado del esfuerzo personal,
es el fruto del trabajo y la grandeza para poder llegar a obtenerlo
y solo se consigue con el pensamiento firme y seguro de saber lo
que se quiere llegar a ser.
Dedicado a Dios por darme la sabiduría para descubrir lo correcto, la voluntad para elegirlo y la fuerza para que perdure.
A mis padres Álvaro y Geovanina, porque con su verdadero y transparente amor, su comprensión y sacrificio he salido siempre adelante.
A mis hermanos y familiares por su apoyo incondicional. A un alma que me enseño el valor de la vida y el tierno amor.
Y a mis compañeras de trabajo, Meliza Carolina y Ana Milena por haber participado en el desarrollo de este trabajo y hacer que ésta significativa etapa de nuestra formación académica haya concluido con tranquilidad, alegría y mucha satisfacción.
DEDICATORIA
Nadie deja de llegar; cuando se tiene la claridad de un don, el crecimiento
de la voluntad, la abundancia de la vida, el poder
Para realizarse y el impulso de si mismo.
Nadie deja de llegar cuando de verdad se lo propone
Ana Milena
Quiero agradecer en primera instancia a Dios, el dador de Todos los dones, a El que nunca me ha abandonado y me ha brindado todo su amor y bendición; quien me ha dado toda la fortaleza y sabiduría para llegar lejos y cumplir mis metas con esfuerzo y dedicación sin dejarme desfallecer.
A mi Madre por el inmenso amor y comprensión que me ha brindado, por que ha sido ella mi gran ejemplo para lograr ser, quien soy.
A mi Padre, por que aún estando lejos su apoyo ha sido incondicional.
A mis hermanos, por que han sido ellos quienes me han dado su amor y su sincera amistad.
A todos mis amigos, y en especial a mis compañeras de trabajo Angela Maria Benavides Y Meliza Carolina Ruales, con quienes compartí momentos agradables y de gran satisfacción, para poder culminar esta etapa con éxito; por lo cual siempre las recordare.
DEDICATORIA
El camino en busca de la felicidad está lleno
de triunfos y fracasos, solo el que sabe
vivirlos puede ser feliz…
Dedicado a Dios por darme la capacidad para aprender y la perseverancia para no desfallecer.
A mi madre Socorro y a mi padre William porque gracias a su sacrificio, amor y apoyo incondicional he salido adelante, a mis hermanitas Luz Daniela y María Fernanda por su amor, a Carlos Andrés por su comprensión.
A una fuerza espiritual que siempre me acompaña, mi padre Germán.
Y a mis compañeras de trabajo Ángela Maria y Ana Milena de quienes aprendí y disfruté mucho con su compañía y a quienes siempre llevaré en mi corazón.
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos a la I. U. CESMAG por brindarnos la oportunidad de adquirir los conocimientos necesarios, los cuales fueron la base para llevar a feliz término nuestro trabajo.
A las Instituciones de Educación Superior: Universidad de Nariño, Universidad Mariana, Institución Universitaria CESMAG y Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD), por facilitarnos la información necesaria acerca de las mismas. A Telefónica Telecom por ofrecernos las asesorías necesarias para complementar gran parte de nuestro trabajo.
A los Ingenieros Héctor Restrepo y Andrés Enríquez coordinadores de las redes de alta velocidad de las ciudades de Medellín y Cali respectivamente, por su valiosa disponibilidad de tiempo y colaboración.
Al Ingeniero Miguel Castro certificado de Cisco de la ciudad de Cali, por brindarnos información necesaria la cual permitió complementar éste proyecto.
A nuestro asesor Ing. José María Muñoz por su apoyo en el desarrollo de nuestro trabajo y por hacer posible que una de nuestras metas haya culminado con éxito. Y a todas aquellas personas que de una u otra manera estuvieron con nosotros apoyándonos.
CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN 23
1. EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 25
1.1 OBJETO O TEMA DE ESTUDIO 25
1.2 ÁREA DE INVESTIGACIÓN 25
1.3 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN 25
1.4 DESCRIPCION DEL PROBLEMA 25
1.5 FORMULACIÓN DEL PROB LEMA 26
1.6 OBJETIVOS 27
1.6.1 Objetivo General 27
1.6.2 Objetivos Específicos 27
1.7 JUSTIFICACIÓN 27
1.8 DELIMITACIÓN 28
2. TÓPICOS DEL MARCO TEÓRICO 29
2.1 ANTECEDENTES 29
2.2 SUPUESTOS TEÓRICOS DE LA INVESTIGACIÓN 27
2.2.1 Redes de alta velocidad internacionales 31 2.2.2 Redes de Alta Velocidad a nivel nacional 35
2.3 DEFINICIÓN DE CONCEPTOS 55 2.4 FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS 55 3. METODOLOGÍA 56 3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN 56 3.2 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 56 3.3 POBLACIÓN Y MUESTRA 57
3.4 INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS 59 3.5 VALIDEZ Y CONFIABILIDAD DE LOS INSTRUMENTOS 59 3.6 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN 59
4. RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN 61
4.1 UNIVERSIDAD MARIANA 61
4.2 INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA CESMAG 71 4.3 UNIVERSIDAD DE NARIÑO 81
4.4 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA 91 4.5 RESULTADOS CONSOLIDADOS DE LAS ENCUESTAS APLICADAS A LOS ESTUDIANTES DE LAS DIFERENTES INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR 101
4.6 RESULTADOS CONSOLIDADOS DE LAS ENTREVISTAS APLICADAS A DECANOS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA Y A PERSONAS ENCARGADAS DEL ÁREA DE SISTEMAS DE LAS INSTITUCIONES INVOLUCRADAS EN EL PROCESO 109
5. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS 117
5.1 ANÁLISIS GENERAL DE LAS ENCUESTAS 117
5.2 ANÁLISIS GENERAL DE LAS ENTREVISTAS 118 5.3 ANÁLISIS Y PROPUESTA SOBRE LA INFRAESTRUCTURA
TECNOLÓGICA DE LAS INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR 119
6. CONCLUSIONES 134
7. RE COMENDACIONES 135
BIBLIOGRAFÍA ANEXOS
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Redes académicas en el territorio Colombiano 33 Figura 2. Conexión de las Instituciones de Educación Superior a 34 la red Renata
Figura 3. Conocimiento de Internet 56
Figura 4. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 57 ofrece Internet
Figura 5. Servicios de Internet que utilizan en la universidad 58 Figura 6. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 59 Figura 7. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 60 Figura 8. Asistencia a videoconferencias o audio conferencias en 61 los últimos tres meses
Figura 9. Consultas a bibliotecas digitales como medio de 62 ampliación del conocimiento
Figura 10. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 63 universidades fuera de la región
Figura 11. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 63 Figura 12. Servicios que se consideran importantes para la formación 64 Figura 13. Participación de la Institución en redes de alta 65 velocidad como internet2
Figura 15. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 67 ofrece Internet
Figura 16. Servicios de Internet que utilizan en la universidad 68 Figura 17. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 69 Figura 18. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 70 Figura 19. Asistencia a videoconferencias o audio conferencias en 71
los últimos tres meses
Figura 20. Consultas a bibliotecas digitales como medio de 72 ampliación del conocimiento
Figura 21. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 73 universidades fuera de la región
Figura 22. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 73 Figura 23. Servicios que se consideran importantes para la formación 74 Figura 24. Participación de la Institución en redes de alta 75
velocidad como internet2
Figura 25. Conocimiento de Internet 76
Figura 26. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 77 ofrece Internet
Figura 27. Servicios de Internet que utilizan en la universidad 78 Figura 28. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 79 Figura 29. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 80 Figura 30. Asistencia a videoconferencias o audio conferencias en 81 los últimos tres meses
Figura 31. Consultas a bibliotecas digitales como medio de 82 ampliación del conocimiento
Figura 32. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 83 universidades fuera de la región
Figura 33. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 83 Figura 34. Servicios que se consideran importantes para la formación 84 Figura 35. Participación de la Institución en redes de alta 85 velocidad como internet2
Figura 36. Conocimiento de Internet 86
Figura 37. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 87 ofrece Internet
Figura 38. Servicios de Internet que utilizan en la universidad 88 Figura 39. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 89 Figura 40. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 90 Figura 41. Asistencia a videoconferencias o audio conferencias en 91 los últimos tres meses
Figura 42. Consultas a bibliotecas digitales como medio de 92 ampliación del conocimiento
Figura 43. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 93 universidades fuera de la región
Figura 44. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 93 Figura 45. Servicios que se consideran importantes para la formación 94 Figura 46. Participación de la Institución en redes de alta velocidad 95 como internet2
Figura 47. Conocimiento de Internet 101
Figura 48. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que ofrece 102 Internet
Figura 49. Servicios de Internet más utilizados en las Instituciones de 102 educación Superior.
Figura 50. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 103 Figura 51.Velocidad de acceso a Internet en las Instituciones de 104 Educación Superior
Figura 52. Asistencia a videoconferencias o audio conferencias 105
en los tres últimos meses. Figura 53. Consultas a bibliotecas digitales como medio de 106
ampliación del conocimiento Figura 54. Opinión sobre la interacción con expertos de otras Universidades 106
fuera de la región. Figura 55. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje (AVA) 107
Figura 56. Servicios que se consideran importantes para su formación. 108
Figura 57. Participación en la Institución en las de alta velocidad como 109
Internet2 Figura 58. Portal web Institucional 109
Figura 59. Proveedor de Internet 110
Figura 60. Tipo de conexión 111
Figura 61. Conocimiento sobre proyectos de ampliación del 111
canal de comunicación Figura 62. Configuración adecuada de los equipos para el acceso a Internet 112 Figura 63. Proyecto relacionado con la actualización o adquisición de 113
equipos de cómputo Figura 64. Sistemas operativos que se manejan actualmente 113
Figura 65. Velocidad con que se conectan los equipos a Internet 114
Figura 66. Conocimiento sobre las redes de alta velocidad 115
Figura 67. Vinculación a RENATA por medio de la red de alta velocidad 115
Figura 68. Servicios que se pueden ofrecer a través de las redes 116
de alta velocidad Figura 69. Estructura Interna Universidad de Nariño 121
Figura 71. Estructura interna I.U. CESMAG 125
Figura 72. Estructura Interna Universidad Nacional Abierta y a Distancia 127
Figura 73. Diagrama general de conexión fibra óptica, opción uno 128
LISTA DE CUADROS
Pág.
Cuadro 1. Conocimiento de Internet 56
Cuadro 2. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 57 ofrece Internet
Cuadro 3. Servicios de Internet que utilizan en la Universidad 58 Cuadro 4. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 59 Cuadro 5. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 60 Cuadro 6. Asistencia a videoconferencias o audioconferencias 61 en los últimos tres meses
Cuadro 7. Consultas a bibliotecas digitales como medio 62
de ampliación del conocimiento
Cuadro 8. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 62 universidades fuera de la región
Cuadro 9. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 63 Cuadro 10. Servicios que se consideran importantes para la formación 64 Cuadro 11. Participación de la Institución en redes de alta 65 velocidad como internet2
Cuadro 12. Conocimiento de Internet 66
Cuadro 13. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 67 ofrece Internet
Cuadro 14. Servicios de Internet que utilizan en la Universidad 68 Cuadro 15. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 69
Cuadro 16. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 70 Cuadro 17. Asistencia a videoconferencias o audioconferencias 71 en los últimos tres meses
Cuadro 18. Consultas a bibliotecas digitales como medio 72 de ampliación del conocimiento
Cuadro 19. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 72 universidades fuera de la región
Cuadro 20. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 73 Cuadro 21. Servicios que se consideran importantes para la formación 74 Cuadro 22. Participación de la Institución en redes de alta 75 velocidad como internet2
Cuadro 23. Conocimiento de Internet 76
Cuadro 24. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 77 ofrece Internet
Cuadro 25. Servicios de Internet que utilizan en la Universidad 78 Cuadro 26. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 79 Cuadro 27. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 80 Cuadro 28. Asistencia a videoconferencias o audioconferencias 81 en los últimos tres meses
Cuadro 29. Consultas a bibliotecas digitales como medio 82 de ampliación del conocimiento
Cuadro 30. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 82 universidades fuera de la región
Cuadro 31. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 83 Cuadro 32. Servicios que se consideran importantes para la formación 84 Cuadro 33. Participación de la Institución en redes de alta 85 velocidad como internet2
Cuadro 34. Conocimiento de Internet 86 Cuadro 35. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que 87 ofrece Internet
Cuadro 36. Servicios de Internet que utilizan en la Universidad 88 Cuadro 37. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 89 Cuadro 38. Velocidad de acceso a Internet en la Institución 90 Cuadro 39. Asistencia a videoconferencias o audioconferencias 91 en los últimos tres meses
Cuadro 40. Consultas a bibliotecas digitales como medio 92 de ampliación del conocimiento
Cuadro 41. Opinión sobre la interacción con expertos de otras 92 universidades fuera de la región
Cuadro 42. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje AVA 93 Cuadro 43. Servicios que se consideran importantes para la formación 94 Cuadro 44. Participación de la Institución en redes de alta 95 velocidad como internet2
Cuadro 45. Conocimiento de Internet 101 Cuadro 46. Conocimiento sobre los servicios de comunicación que ofrece 101 Internet
Cuadro 47. Servicios de Internet que se utilizan en las Instituciones de 102 Educación Superior
Cuadro 48. Frecuencia de la utilización del servicio de Internet 103 Cuadro 49. Velocidad de acceso a Internet en las Instituciones de 104 Educación Superior
Cuadro 50. Asistencia a videoconferencias o audio conferencias en los 105 últimos tres meses
ampliación del conocimiento
Cuadro 52. Opinión sobre la interacción con expertos de otras universidades 106 fuera de la región
Cuadro 53. Interacción con ambientes virtuales de aprendizaje (AVA) 107
Cuadro 54. Servicios que se consideran importantes para la formación 107
Cuadro 55. Participación de las Instituciones de Educación Superior en 108
redes de alta velocidad. Cuadro 56. Portal web Institucional 109
Cuadro 57. Proveedor de Internet 110
Cuadro 58. Tipo de conexión 110
Cuadro 59. Conocimiento sobre proyectos de ampliación del 111
canal de comunicación Cuadro 60. Configuración adecuada de los equipos para el acceso a Internet 112 Cuadro 61. Proyecto relacionado con la actualización o adquisición de 112
equipos de cómputo Cuadro 62. Sistemas operativos que se manejan actualmente 113
Cuadro 63. Velocidad con que se conectan los equipos a Internet 114
Cuadro 64. Conocimiento sobre las redes de alta velocidad 114
Cuadro 65. Vinculación a RENATA por medio de la red de alta velocidad 115
Cuadro 66. Servicios que se pueden ofrecer a través de las redes 116
de alta velocidad Cuadro 67. Equipos de comunicación 133
INTRODUCCIÓN
Actualmente algunas de las Instituciones de Educación Superior a nivel nacional se han vinculado a Internet2 o a Geant por medio de una red de alta velocidad, la cual es promovida por la Agenda de Conectividad que es un programa de la Presidencia de la Republica bajo la coordinación del Ministerio de Comunicaciones; esta política de Estado busca masificar el uso de las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones, con el propósito de lograr que el país aproveche las tecnologías para su desarrollo económico y social, logrando aumentar la competitividad del sector educativo.
La agenda de conectividad apoya la implantación del proyecto RENATA en el territorio nacional, el cual tiene como objetivo implementar una red de datos de nueva generación a nivel nacional que conecte a las universidades y los centros de investigación del país entre sí; gracias a esto, se facilita y promueve el intercambio eficiente de información entre las redes académicas regionales existentes y en proceso de creación y se estimula la ejecución de proyectos nacionales de investigación, educación y desarrollo, mejorando la competitividad y el progreso de las Instituciones de Educación Superior en su contexto regional, proyectado en el ámbito internacional.
RENATA es una iniciativa de las redes regionales colombianas actualmente en funcionamiento, tales como RUMBO (Bogotá), RUMBA (Barranquilla), UNIRED (Bucaramanga), RUAV (Cali), RUANA (Medellín) y RUP (Popayán), a las cuales están vinculadas las principales Instituciones de Educación superior y centros de investigación de las diferentes regiones del país. Esta red beneficia directamente a las Instituciones académicas, investigativas y científicas del país, así como también a la ciudadanía en general, quien, a través de este tipo de proyectos, puede encontrar mayores opciones de acceso a la educación.
Teniendo en cuenta lo anterior, es importante destacar que el desarrollo de un estudio técnico y de factibilidad para la instalación de una red de alta velocidad en la ciudad de San Juan de Pasto, permite determinar los requerimientos y condiciones tecnológicas en las que se encuentran actualmente la Universidad de Nariño, la Universidad Mariana, la UNAD y la Institución Universitaria CESMAG, con el fin de establecer si están en la posibilidad de formar parte o no de esta red. Así mismo, las instituciones que hagan parte de ésta se verían beneficiadas, ya que podrán ofrecer diferentes servicios tales como: foros virtuales,
videoconferencias, laboratorios virtuales, programas de pregrado y postgrado, entre otros, favoreciendo a la comunidad Nariñense en general.
1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1 OBJETO O TEMA DE INVESTIGACIÓN
Red de alta velocidad en la ciudad de San Juan de Pasto.
1.2 ÁREA DE INVESTIGACIÓN
Telemática: es la unión de la Informática y las Telecomunicaciones, además, es el tratamiento de la información mediante protocolos de comunicación.
La telemática es el conjunto de medios que permiten el tratamiento de la información a distancia; es decir, es la ciencia que permite el diálogo o comunicación entre dos computadoras o más a través de enlaces de datos.
1.3 LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Internet: es un conjunto de redes de computadoras y equipos físicamente unidos mediante cables que conectan puntos de todo el mundo. Internet ofrece información y posibilidades de comunicación a través de lo que se denomina genéricamente “servicios de Internet”. Estos servicios están disponibles a nivel global, y son de diversos tipos. Algunos transmiten mensajes, otros ficheros y otros información multimedia, lo que se denomina “recursos” en general.
1.4 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Existen dificultades en la transmisión de información con video y audio a través de Internet, ya que su ancho de banda es limitado y por el sin numero de aplicaciones comerciales, publicitarias, spam, entre otros, obstaculizan el trabajo académico e investigativo; haciendo que el acceso y la transmisión de la información importante sea lenta y costosa.
Además los procesos educativos e investigativos, utilizan masivamente las tecnologías de la información y comunicación (TIC), por lo cual dependen cada día más del dominio de su uso. Inicialmente las Instituciones de Educación Superior y los centros de investigación nacionales desarrollaron en su interior una infraestructura propia y aislada, la cual se ha ido integrando en redes regionales, y en el contexto de RENATA, a redes nacionales e internacionales, dadas las
características de la globalización de la sociedad, y específicamente en materia de educación e investigación, donde la tendencia se dirige al desarrollo de actividades colaborativas.
Se debe tener en cuenta que dentro de la actual Sociedad de la Información, ni las personas y menos aún las Instituciones de Educación Superior y centros de investigación, pueden desarrollar sus actividades en forma aislada; ya que se requiere que el conocimiento generado en estas instituciones sea adecuadamente compartido por la comunidad académica y científica, con el fin de disminuir los costos, optimizar los recursos y resultados de las investigaciones y mejorar los procesos de capacitación, entre otros.
En la ciudad de San Juan de Pasto, se esta presentando éste aislamiento tecnológico por parte de las Instituciones de Educación Superior, debido a que no existe una red de alta velocidad que permita compartir información, recursos y servicios, limitando a la comunidad académica nariñense a realizar trabajos Interinstitucionales de orden académico, investigativo y de extensión. Además los costos de implementar una red de alta velocidad individualmente se incrementan, ya que la adquisición de equipos de comunicación necesitan de medios de alta velocidad como fibra óptica para poder transmitir grandes volúmenes de Información.
Es por esto que las Instituciones de Educación Superior no organizan frecuentemente eventos académicos de orden nacional e internacional, limitando con esto los procesos de actualización, capacitación y desarrollo tecnológico en la región, ya que lograr la participación personal de expertos internacionales resulta muy costoso para las mismas.
De seguir en lo mismo, la región se vería avocada a un estancamiento y atraso tecnológico a tal punto que incidiría en la misma calidad académica tanto de estudiantes y docentes en general.
1.5 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo lograr integrar tecnológicamente a la Universidad de Nariño, Universidad Mariana, UNAD e Institución Universitaria CESMAG de la ciudad de San Juan de Pasto?
1.6 OBJETIVOS 1.6.1 General
Realizar un estudio sobre la infraestructura tecnológica requerida para la instalación de una red de alta velocidad para integrar las Instituciones de Educación Superior: U. de Nariño, U. Mariana, U. Nacional Abierta y a Distancia e Institución Universitaria CESMAG de la ciudad de San Juan de Pasto.
1.6.2 Específicos
Elaborar un diagnóstico del estado del arte en la Universidad de Nariño, Universidad Mariana, UNAD e Institución Universitaria CESMAG de la ciudad de San Juan de Pasto en cuanto a conectividad.
Diseñar instrumentos de recolección de datos.
Aplicar los instrumentos de recolección de datos a la comunidad académica de las Instituciones involucradas.
Tabular los datos obtenidos y analizar e interpretar los resultados.
Determinar la estructura tecnológica para el funcionamiento de la red de alta velocidad atendiendo las particularidades de cada institución.
Presentar resultados a cada una de las Instituciones. Socialización resultados ante la comunidad en general.
1.7 JUSTIFICACIÓN
Es importante destacar que con la elaboración de esta investigación se verá beneficiada la comunidad académica de la Universidad de Nariño, Universidad Mariana, UNAD e Institución Universitaria CESMAG de la ciudad de San Juan de Pasto, ya que por medio de este estudio técnico y de factibilidad se determinarán los requerimientos en cuanto a infraestructura tecnológica que necesita cada Institución para conformar la red de alta velocidad a nivel local.
Si las Instituciones de Educación Superior de la Ciudad de San Juan Pasto se integran a través de una red de alta velocidad y forman parte de RENATA se logrará un mayor nivel de competitividad y desempeño en el sector educativo, además existirá la posibilidad de brindar diferentes servicios tales como: foros
virtuales, videoconferencias, laboratorios virtuales, programas de pregrado y postgrado, entre otros, mejorando la calidad y oportunidad de acceso a los contenidos de información ofrecidos a la comunidad académica, también se podrán reducir costos y esfuerzos, con el fin de lograr resultados más efectivos a través del trabajo conjunto del sector de la educación superior.
1.8 DELIMITACIÓN
La investigación se limita a un estudio técnico y de factibilidad de la instalación de una red de alta velocidad entre las Instituciones de Educación Superior: Universidad de Nariño, Mariana, Nacional Abierta y a Distancia e Institución Universitaria CESMAG de la ciudad de San Juan de Pasto. El tiempo estimado para el desarrollo de esta investigación es de dos años aproximadamente.
2. TÓPICOS DEL MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES
Hace dos años la empresa Telefónica TELECOM dio a conocer a algunas de las Instituciones de Educación Superior, un proyecto basado en la implementación de una red de alta velocidad donde se destacaron las ventajas y desventajas que éste traería para las mismas. Este proyecto quedó estancado debido a los diferentes intereses que tenia cada Institución.
En las Instituciones de Educación Superior de la ciudad de San Juan de Pasto no se ha realizado ningún estudio técnico y de factibilidad sobre la instalación de una red de alta velocidad.
RENATA es la red colombiana de nueva generación que conecta a las Instituciones de Educación Superior y los centros de investigación entre si. Con ésta red se fortalece el desarrollo de la educación, la ciencia y la investigación en el país, facilitando la labor de los académicos e investigadores y ampliando las posibilidades para el desarrollo de sus actividades en los diferentes campos de desempeño
En la actualidad a nivel nacional se ha desarrollado un proyecto denominado RENATA (Red Nacional Académica de Tecnología Avanzada), que actualmente interconecta a seis redes regionales, tales como:
RUANA (Red Universitaria de Antioquia) UNIVERSIDADES MEDELLÍN
Universidad de Antioquia EAFIT
CES
Escuela de Ingeniería de Antioquia Corporación Universitaria Lasallista Universidad Nacional
Universidad Pontificia Bolivariana Universidad de Medellín
RUAV (Red Universitaria de Alta Velocidad) UNIVERSIDADES CALI
Universidad del Valle
Pontificia Universidad Javeriana universidad ICESI
Universidad Autónoma de Occidente Universidad San Buenaventura Universidad Santiago de Cali Universidad Libre
Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT)
RUMBO (Red Universitaria Metropolitana de Bogotá) UNIVERSIDADES BOGOTÁ
Universidad Incca de Colombia Universidad del Bosque
Universidad Autónoma Minuto de Dios
Universidad Piloto
Escuela de Administración de Negocios Escuela Colombiana de Ingeniería Politécnico Grancolombiano Pontificia Universidad Javeriana Universidad Católica de Colombia Universidad Jorge Tadeo Lozano Universidad de la Sabana
Universidad de los Andes Universidad del Rosario
Universidad Nacional de Colombia
RUMBA (Red Universitaria Metropolitana de Barranquilla) UNIVERSIDADES BARRANQUILLA
Corporación Universitaria de la Costa Universidad Libre de Barranquilla Universidad Metropolitana
Corp. Educ. Mayor del Desarrollo Simón Bolívar Universidad Autónoma del Caribe
UNIRED (Red Universitaria Metropolitana de Bucaramanga) UNIVERSIDADES BUCARAMANGA
Universidad Industrial de Santander Universidad Autónoma de Bucaramanga Universidad Pontificia de Bucaramanga Universidad Santo Tomás
Universitaria de Investigación y Desarrollo Instituto Colombiano del Petróleo
Adel Corplan
Corporación Universitaria de Investigación y Desarrollo UDI Universidad de Santander
Instituto Universitario de la Paz UNIPAZ Unidades tecnológicas de Santander Fundación Universitaria de San Gil
Agencia de desarrollo económico local ADEL CORPLAN Universidad Manuela Beltrán
RUP (Red Universitaria de Popayán) UNIVERSIDADES POPAYÁN
Universidad del Cauca
Universidad Cooperativa de Colombia Fundación Universitaria Popayán Colegio Mayor del Cauca
Instituto Tecnológico de Comfacauca SENA Regional Cauca
Corporación Universitaria Autónoma
Direcciones de Internet de las Universidades que conforman la RENATA. (Ver anexo A).
2.2 SUPUESTOS TEÓRICOS DE LA INVESTIGACIÓN 2.2.1 Redes de alta velocidad internacionales
A continuación se menciona una descripción de las redes de alta velocidad que existen en la actualidad desde el punto de vista internacional, nacional y regional.
Historia de Internet2
En 1995, durante una conferencia realizada en Estados Unidos, surge la idea de crear un proyecto para la implantación de una red de alta velocidad, conocida actualmente como Internet2. En 1996 esta iniciativa fue anunciada por la UCAID (Corporación Universitaria para el Desarrollo Avanzado de Internet) con la participación de 34 universidades norteamericanas, con el propósito de desarrollar, utilizar, coordinar y operar la infraestructura y las aplicaciones de redes avanzadas.
Internet2 comenzó su actividad en febrero de 1999, dando inicio a una serie de proyectos que se llevan a cabo en todo el mundo, con el fin de conectar a las diferentes universidades. Es un proyecto creado con el fin de establecer aplicaciones avanzadas para los campos de la educación y la investigación, éste proyecto se basa en una red que permite la transmisión de contenidos a altas velocidades y que funciona independientemente del Internet actual.
Internet2 tiene como principales objetivos retomar el liderazgo del sector académico en el desarrollo y prueba de nuevas tecnologías, creación de nuevas aplicaciones que ayuden a los investigadores en sus trabajos, aplicar las nuevas tecnologías a la educación y a otras áreas, como la salud y la medicina, donde pueden aportar grandes beneficios, entre otros.
Las principales aplicaciones que ofrece Internet2 son:
Bibliotecas digitales: son una colección organizada de documentos almacenados en formato digital que a su vez ofrece los servicios de búsqueda y recuperación de información. Los documentos que se encuentran en una biblioteca digital pueden ser texto, imágenes, sonido, video o combinaciones de cualquiera de estas.
“Este servicio permite mejorar la divulgación y comercialización de los documentos que se generan a partir de diversas fuentes de investigación y estudio dentro de cada una de las Universidades, de tal forma, que se facilite su adquisición y se aproveche la producción intelectual de los centros de educación.”1
De esta manera se puede afirmar que las Bibliotecas Digitales son de gran apoyo para toda la comunidad académica, ya que hacen posible ampliar los conocimientos de una manera rápida y eficaz, creando para el usuario un ambiente fácil y agradable permitiéndole salir del esquema tradicional y aprovechar los diferentes recursos que estas ofrecen.
1AGUILAR SALAZAR, Blanca.
Bibliotecas Digitales. [en línea]. México. 2001. Consultado: 6 de abril de 2006. Disponible en: http://ciberhabitat.gob.mx/universidad/carreras
Teleinmersión: “Es la combinación eficaz de sistemas avanzados de telecomunicaciones que permitan aplicaciones colaborativas de manera fluida, así como la ampliación de la tecnología para reconocer la presencia y el movimiento de individuos dentro de ellas, rastrear su presencia y movimientos y permitir su proyección en entornos de inmersión múltiple, geográficamente distribuidos, en los cuales los individuos pueden interactuar sensorialmente. La teleinmersión puede cambiar los paradigmas científicos y de fabricación. Los individuos pueden manipular datos, compartir simulaciones y experiencias como si estuvieran en el mismo cuarto, participar juntos en simulación, diseños o procesos.”2
Laboratorios Virtuales: “Es un entorno distribuido heterogéneo de resolución de problemas que permitirá a investigadores, esparcidos por el resto del mundo, poder trabajar en proyectos comunes. Al igual que en laboratorios convencionales, las herramientas y técnicas son específicas del dominio de investigación, pero los requisitos de infraestructura básica se comparten entre las distintas disciplinas.”3 Estos laboratorios apoyan de manera significativa el aprendizaje en los estudiantes, ya que por medio de simulaciones de temas específicos en las diferentes áreas del saber, el estudiante logra adquirir los conocimientos de una manera creativa y completa, haciendo que la educación se torne cada vez mas importante y vital en la formación de los mismos.
Telemedicina: “Es una aplicación de la telemática médica, esta permite utilizar las nuevas tecnologías de comunicación para realizar intervenciones quirúrgicas y de diagnóstico a distancia, salvando así obstáculos geográficos.”4
La telemedicina permite que un médico, o equipo médico, cuide a distancia la salud de un individuo o de un grupo de individuos, mediante el empleo de medios diagnósticos y terapéuticos manejados remotamente, generando grandes beneficios como ahorro de tiempo y dinero.
Realidad virtual: “Es la simulación de un entorno real o imaginario, que puede ser experimentado visualmente en las tres dimensiones el alto, el ancho y la profundidad, además puede proveer una experiencia visual interactiva en tiempo
2
TECNOLOGÍA DEL futuro.[en línea]. México. 2000. Consultado: 6 de abril de 2006. Disponible en: http://ciberhabitat.gob.mx/universidad/carreras
3
INTERNET2. [en línea]. Colombia. Actualizado: 6 de marzo de 1999. Consultada: 17 de abril de 2006. Disponible en: http://www2.terra.com/informatica/que-es/laboratorios.cfm
4
DÍAZ, Gonzalo. Telemática Médica [en línea]. (s.l). 2000. Consultado: 17 de abril de 2006. Disponible en: http://www2.terra.com/informatica/que-es/ltelemedicinacfm
completo, ya sea con sonido o con movimiento y posiblemente con el tacto y otras formas de retroalimentación.”5
Proyecto Geant2.
GÉANT2 proporciona la red de investigación y educación de nueva generación para Europa. Con más de 3 millones de usuarios en 34 países de todo el continente, ofrece una incomparable cobertura geográfica, gran ancho de banda, una innovadora tecnología de red híbrida y una gama de servicios centrados en el usuario. Su amplio alcance geográfico conecta con otras regiones del mundo, permitiendo la colaboración global en investigación. El completo programa de investigación y desarrollo de servicios de GÉANT2 mantiene a Europa a la vanguardia de la investigación global.
GÉANT2 está cofinanciada por la Comisión Europea dentro del Sexto Programa Marco de Investigación y Desarrollo. Los socios del proyecto son 32 Redes Nacionales de Investigación y Educación Europeas (NREN), TERENA y DANTE. Está coordinada por DANTE, la organización de redes de investigación que planifica, gestiona y construye redes de investigación en todo el mundo.6
Proyecto Clara (Colaboración Latinoamericana de Redes Avanzadas). Es el sistema regional de telecomunicaciones que interconecta a las conexiones académicas de América Latina y a éstas con Europa y el Mundo. Clara se conecta a la red académica de Europa GEANT gracias al proyecto ALICE (América Latina Conectada con Europa), transformando el trabajo investigativo, brindando servicios básicos, como los de educación y salud, a la población.
Desde el 1 de septiembre de 2004 los efectos de la nueva red han trascendido considerablemente, debido al alcance geográfico de la red y al impacto directo en lo económico y social, lo cual ha permitido que los investigadores de la región puedan trabajar en línea en iniciativas conjuntas, promoviendo la colaboración
5
GALEANO, Javier. La Realidad Virtual. [en línea]. Colombia. 2003. Consultado: 12 de abril de 2006. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos4/realvirtual.shtml
6
LÓPEZ, María. [en línea]. Boletín Clara. (s.l). 2001. Consultado: 14 de abril de 2006. Disponible en: http://www.redclara.net/03.htm
entre los distintos países y estimulando el desarrollo latinoamericano en importantes áreas de la investigación científica.
Esta red “comenzó a proveer conectividad directa de 155 Mbps, en una topología de anillo, enlazando a las redes de investigación y educación nacionales de Argentina, Brasil, Chile, Panamá y México, conectándolas con GEANT a 622 Mbps mediante un enlace entre São Paulo (Brasil) y Madrid (España). Los puntos de presencia de la Red CLARA están equipados con routers donados por Cisco.”7
Proyecto Alice (América Latina Conectada con Europa). “La red CLARA y su conexión a GEANT fueron ejecutadas por el proyecto ALICE. La meta de éste proyecto es proveer conexiones de Internet dedicadas para las comunidades de investigación y educación de la región latinoamericana, y de ésta con Europa. El proyecto ALICE es coordinado por DANTE y son parte de él las Redes Nacionales de Investigación y Educación de los 18 países latinoamericanos.”8
2.2.2 Redes de alta velocidad a nivel nacional
Proyecto Renata (RED Nacional Académica de Tecnología Avanzada). Es la red colombiana de nueva generación que conecta a las universidades y los centros de investigación del país entre sí, y a estos, a través de la Red CLARA, con las redes internacionales de alta velocidad y los centros de investigación más desarrollados del mundo.
RENATA es una iniciativa de las redes regionales colombianas actualmente en funcionamiento, tales como RUANA (Red Universitaria de Antioquia), RUAV (Red universitaria de alta velocidad del Valle), RUMBA (Red Universitaria Metropolitana de Barranquilla), RUMBO (Red Universitaria Metropolitana de Bogotá), RUP (Red Universitaria de Popayán) y UNIRED (Red Universitaria Metropolitana de Bucaramanga), a las cuales están vinculadas las principales instituciones de educación superior y centros de investigación de las diferentes regiones del país.
Esta iniciativa cuenta con el apoyo nacional de la Agenda de Conectividad del Ministerio de Comunicaciones, del Ministerio de Educación Nacional y del Instituto Colombiano para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología Francisco José de Caldas (COLCIENCIAS).
7
CENTRO DE Operación de la Red Clara. [en línea]. (s.l). 2001.Consultado: 14 de abril de 2006. Disponible en: http://www.redclara.net/04.htm
8
PROYECTO ALICE. [en línea]. (s.l). 2001. Consultado: 25 de abril de 2006. Disponible en: http://www.redclara. net/02.htm
Con la consolidación de RENATA se fortalece el desarrollo de la educación, la ciencia y la investigación en Colombia, facilitando la labor de los académicos e investigadores y ampliando las posibilidades para el desarrollo de sus actividades en los diferentes campos de desempeño.
“Está red se constituye en el punto de partida para que ellos puedan tener acceso a los últimos desarrollos así como para abrir canales de posibles fuentes de financiación y de cooperación internacionales. RENATA es el contexto ideal para que nuestros académicos e investigadores participen en proyectos y equipos de investigación tanto en la esfera nacional como internacional, interconectándose de forma eficiente entre si y compartiendo recursos para el desarrollo de aplicaciones conjuntas, así como para ofrecer nuevos servicios de valor agregado.”9
La solución de la Red Nacional Académica de Tecnología Avanzada ( RENATA) está basada en una topología de estrella jerárquica donde el punto central es la sede Morato de Colombia Telecomunicaciones en Bogotá, los puntos de la estrella los conforman los nodos principales de las Redes Académicas Regionales (RAREs) de las ciudades de Cali, Barranquilla, Medellín, Bucaramanga y Popayán, en donde se interconectan a cada uno de los operadores locales que manejan las redes metropolitanas de las universidades.
La transmisión se realiza por la red SDH de Colombia Telecomunicaciones a nivel de E1´s con un tiempo de convergencia de la red SDH del anillo nacional de fibra óptica de 50 ms de acuerdo con el modelo planteado.
Entre los mecanismos de acceso soportados se cuenta con servicios para interfaces Ethernet 10/100/1000 tanto en los multiplexores como en los enrutadores. Igualmente, los puertos sobre los servicios soportan transporte transparente (Port Mode) o a través de VLANs (Cubre Stacked VLANs) para conexiones virtuales a través de un mismo puerto. Los nodos de acceso con interfaces 10/100BASET son los encargados de recibir los enlaces de los operadores locales de cada red regional.
Cada nodo de la red se interconecta a través de una interfaz GigaEthernet o FastEthernet de acuerdo con la topología de
9
RED RENATA. [en línea]. (s.l). 2001. Consultado: 19 de abril de 2006. Disponible en: http://www.renata.edu.co/index.php
cada operador local. Cada nodo de acceso maneja 10 Mbps hacia el nodo de concentración en Morato-Bogotá garantizando los tiempos de convergencia de 50 ms en caso de falla de la red SDH.
La capacidad actual de cada uno de los enlaces a nivel nacional es de 10 Megas, esta capacidad es entregada por la red SDH de Colombia Telecomunicaciones a nivel de 5*E1´s en cada uno de los nodos de las diferentes redes como Barranquilla, Bucaramanga, Cali, Popayán, Medellín y Bogotá.
La red SDH entrega su capacidad en E1´s a un equipo multiplexor Metro 500 a nivel nacional, Metro 1000 en Bogotá en interfase G703, el equipo multiplexor agrupa los E1´s y los entrega en interfase Ethernet al equipo enrutador Cisco 7606 conformando así la red nacional. Los operadores entregan en interfase Ethernet a un puerto FastEthernet del Cisco 7206, en el caso Bogotá la interconexión se realiza directamente al puerto FastEthernet del equipo a nivel de 802.1q.
El modelo técnico permite la incorporación al modelo de hasta 20 Redes Académicas Regionales.
La siguiente figura ilustra la distribución de las Redes Académicas en el territorio Colombiano.
FIGURA 1. Redes académicas en el territorio Colombiano
Los nodos de cada una de las ciudades forman enlaces de 10 Mbps con una capacidad de crecimiento de hasta 1xSTM1 para cada RARE hacia el enrutador principal ubicado en Telecom Morato Bogota.10 Como se observa a continuación:
FIGURA 2. Conexión de las Instituciones de Educación Superior a la red Renata.
Fuente: http://www.renata.edu.co/index.php
10
RED RENATA. [en línea]. (s.l). 2001. Consultado: 19 de abril de 2006. Disponible en: http://www.renata.edu.co/index.php
Renata se conforma por las siguientes redes regionales:
RUMBO (Red Universitaria Metropolitana de Bogotá). Su objetivo general es agrupar en una red de alta velocidad a las Instituciones de Educación Superior de Bogotá, con el propósito de participar activamente en el proyecto Internet2, promovido por la Agenda de Conectividad a través de RENATA.
Estas Instituciones de Educación Superior se conectan con el carrier en Bogotá mediante enlaces de comunicaciones con velocidades mínimo de 10 Mbps. Estos enlaces son operados sobre fibra óptica. El carrier en Bogotá deberá disponer de todos los equipos necesarios para recibir los enlaces de alta velocidad de las Universidades así como también deberá incluir en su propuesto los equipos, con las especificaciones para incorporar estos enlaces a las redes académicas de cada Universidad.
Estos equipos deben incorporar las siguientes tecnologías: Protocolos Ipv4 y Ipv6, Multicast routing basado en los protocolos IGMP (Internet Group Management Protocol – RFC 2236) y DVMRP (Distance Vector Multicast Routing Protocol RFC 1075) / PIM (Protocol Independent Multicast RFC 2362) / MOSPF (Multicast OSPF RFC 1584), enrutamiento basado en calidad del servicio, ya sea utilizando tecnologías RSVP o tecnologías DiffServ.11
RUANA (Red Universitaria de Antioquia). Su objetivo general es contribuir al desarrollo integral del país mediante el desarrollo de proyectos de investigación y desarrollo de contenidos educativos en modalidad virtual con alta calidad y de servicios a través de una red de alta velocidad compartida por las Instituciones de Educación Superior.
“La red cuenta con una interconexión a través de fibra óptica en configuración estrella desde el proveedor actualmente IMPSAT a cada una de las Universidades participantes con una velocidad de 28Mbps.”12
11
RED RUMBO [en línea]. Colombia. 2003. Consultado: 19 de abril de 2006. Disponible en: http://www.rumbo.edu.co/hisnoticias.htm
12
RED RUANA [en línea].Colombia. 2004. Consultado:19 de abril de 2006. Disponible en: http://www.ruana.edu.co/HTML/que_es.htm
RUAV (Red Universitaria de Alta Velocidad). Su objetivo general es facilitar y promover el intercambio eficiente de información entre Instituciones de Educación Superior y centros de investigación del Valle, lo cual estimulará el desarrollo de proyectos interinstitucionales de investigación y educación, y mejorará la competitividad y el desarrollo social de las entidades participantes. “Esta red esta formada por una topología en estrella, con enlaces locales Fast-Ethernet sobre fibra óptica, sus equipos son compatibles con protocolos Ipv6 y QoS, su canal internacional es a 35 Mbps en conjunto.”13
RUMBA (Red Universitaria Metropolitana de Barranquilla). Su objetivo general es facilitar el intercambio de proyectos, programas y servicios. Ésta red es autónoma y hace parte de RENATA.
“El operador para Rumba es la empresa Metrotel Redes S.A. y el operador a nivel nacional es Colombia Telecomunicaciones S.A., está diseñada sobre una topología de red en estrella, con accesos back to back, cuyo medio de transmisión está basado en fibra óptica.”14
RUP (Red Universitaria de Popayán). Su objetivo general es promover y coordinar el desarrollo de aplicaciones avanzadas de redes de telecomunicaciones y cómputo en la región, enfocadas al desarrollo científico y educativo de la sociedad, así como el desarrollo de la infraestructura necesaria para que dichas aplicaciones se lleven a cabo.
“Esta red se basa en una topología en estrella, su velocidad de conexión es a 2 Mbps, 10 Mbps y 100 Mbps escalable a 1000 Mbps, protocolos Ipv4, y su conexión en fibra óptica a corto plazo.”15
UNIRED (Red Universitaria Metropolitana de Bucaramanga). Su objetivo general es operar, directa o indirectamente, redes telemáticas y servicios relacionados con éstas, y desarrollar estrategias para la consolidación de una cultura de sistemas de información y de redes en la sociedad colombiana con el
13
RED DE Alta Velocidad [en línea]. Colombia. 2004. Consultado: 19 de abril de 2006. Disponible en: http://www.ruav.edu.co/index.htm
14
RED DE Alta Velocidad [en línea]. Colombia. 2004. Consultado: 24 de abril de 2006. Disponible en: http://www.redrumba.edu.co/index.htm
15
RED DE Alta Velocidad [en línea]. Colombia. 2004. Consultado: 26 de abril de 2006. Disponible en: http://www.rup.edu.co/index.htm
fin de dar un mejor aprovechamiento de los recursos con que cuentan sus asociados en el desarrollo integral de servicios y el fortalecimiento del sector educativo de la región.
“Esta red se basa en una topología en estrella mediante la implementación de un nodo de universidades interconectadas por fibra óptica, cada universidad utiliza su conexión al nodo para transportar la información proveniente de Internet y además para transportar la información de uso compartido propia de la red de universidades.”16
2.2.3 Redes de comunicación
“Una red es un conjunto de computadores conectados entre sí, que pueden comunicarse compartiendo datos y recursos sin importar la localización física de los distintos dispositivos. A través de una red se pueden ejecutar procesos en otro computador, acceder a sus archivos, enviar mensajes o compartir programas”.17 El objetivo básico de las redes es compartir recursos, es decir hacer que todos los programas, datos y equipos estén disponibles para cualquiera de la red que lo solicite, sin importar la localización del recurso y del usuario. Además proporciona una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro, por ejemplo todos los archivos podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera que si una no se encuentra disponible, podría utilizarse algunas de las copias.
Tipos de redes
Redes de área local (LAN): es un sistema de comunicaciones de alta velocidad que conecta computadores y/o periféricos que se encuentran cercanos, por lo general dentro del mismo edificio. Una red LAN consta de hardware y software de red y sirve para conectar las que están aisladas. Este tipo de redes dan la posibilidad de que los computadores compartan entre ellos programas, información y recursos, como unidades de disco, directorios e impresoras y de esta manera está a disposición la información de cada puesto de trabajo los recursos existentes en otras computadoras.
16
RED DE Alta Velocidad [en línea]. Colombia. 2004. Consultado: 21 de abril de 2006. Disponible en: http://www.unired.edu.co/index.htm
17
D'SOUSA, Carmen. [en línea]. Redes de comunicación. Colombia. (s.f). Consultado: 8 de Junio de 2006. Disponible en: http://www.monografías.com/trabajos11/reco/reco.shtml#intro.
Red de área metropolitana (MAN): es una red que se expande por pueblos o
ciudades y se interconecta mediante diversas instalaciones públicas o privadas, como el sistema telefónico o los suplidores de sistemas de comunicación por microondas o medios ópticos.
Red de área extendida (WAN): es un sistema de comunicación de alta velocidad que conecta computadores entre sí para intercambiar información, similar a las redes LAN; aunque estas no están limitadas geográficamente en tamaño. Las redes WAN suelen necesitar un hardware especial, así como líneas telefónicas proporcionadas por una compañía telefónica. El hardware para crear una red WAN también llega a incluir enlaces de satélites, fibras ópticas, aparatos de rayos infrarrojos y de láser.
Protocolo de comunicaciones: “es un conjunto de normas y regulaciones que gobiernan la transmisión y recepción de datos. Entre las reglas están:
La información debe codificarse y enviarse a través de la red en forma de paquetes desde el punto que se origina hasta el punto o los puntos de recepción. Cada paquete de información además de los datos debe contener las direcciones de origen y destino e información de control para la detección y corrección de errores que se presentan en la transmisión.
Los paquetes de información deben estar codificados de acuerdo a formatos convenidos con los equipos y programas que intervienen en su transmisión.”18 El protocolo se compone de:
Sintaxis: formato de mensaje, que tipo de mensaje. Semántica: significado de cada mensaje.
Temporización: cuando se pueden mandar los mensajes y las respuestas a estos.
El orden y la secuencia de estos mensajes.
Arquitecturas de protocolos de comunicaciones: se encargan de descomponer el problema de la comunicación de computadores en una serie de niveles o capas.
18
D´ SOUSA, Carmen. Redes de comunicación.[en línea]. Colombia. (s.f). Consultado: 16 de noviembre de 2006.Disponible en: http://www.monografías.com/trabajos12/trdecom/trdecom.shtml
Las arquitecturas más importantes son OSI y TCP/IP
Modelo de referencia OSI: en 1977 ISO (Organización internacional de estandarización) crea un comité para definir una arquitectura de protocolo que pueda servir de referencia universal. A esta la denomina: modelo de arquitectura de referencia de interconexión de sistemas abiertos (MARISA) o modelo de arquitectura de referencia OSI.
El objetivo de ISO era definir los 7 niveles y en cada nivel desarrollar normas, esto fracasó, ya que muchas no se han utilizado.
El modelo de referencia OSI es jerárquico, cada nivel agrupa a un conjunto de funciones relacionadas y a su vez cada nivel hace uso de las contiguas para realizar sus funciones.19 Capas del modelo OSI
Físico: éste nivel define el medio de transmisión y sus conectores. Por ejemplo la forma de los cables, su tamaño, voltajes en los que operan, entre otros. Enlace de datos: aquí se encuentra el estándar Ethernet, este nivel define el
formato de las tramas, sus cabeceras, entre otros. A este nivel hablamos de direcciones MAC (Media Access Control Adress) que son las que identifican a las tarjetas de red de forma única.
Red: en esta capa encontramos el protocolo IP. Esta capa es la encargada del enrutamiento y de dirigir los paquetes IP de una red a otra. Normalmente los “routers” se encuentran en esta capa. El protocolo ARP (Address Resolution Protocol) es el que utiliza para mapear direcciones IP a direcciones MAC. Transporte: en esta capa encontramos 2 protocolos, el TCP (Transmission
Control Protocol) y el UDP (User Datagram Protocol). Se encargan de dividir la información que envía el usuario en paquetes de tamaño aceptable por la capa inferior. La diferencia entre ambos es sencilla, el TCP esta orientado a conexión, es decir la conexión se establece y se libera, mientras dura una conexión hay un control de lo que se envía y por lo tanto se puede garantizar que los paquetes llegan y están ordenados. El UDP no hace nada de lo anterior, los paquetes se envían y punto, el protocolo se despreocupa si llegan
19
RUIZ, José. Arquitectura de protocolos. [en línea]. Colombia.2005.consultado: 20 de noviembre de 2006. Disponible en: http://www.pdaexpertos.com/tutoriales/comunicaciones/
en buen estado. El UDP se usa para enviar datos pequeños, rápidamente, mientras que el TCP añade una sobrecarga al tener que controlar los aspectos de la conexión pero garantiza la transmisión libre de errores.
Sesión: El protocolo de sesión define el formato de los datos que se envían mediante los protocolos de nivel inferior.
Presentación: en este nivel se trata de ordenar los datos de una forma estándar ya que por ejemplo los Macintosh no usan el mismo formato de datos que los computadores. Este estándar define una forma común para todos, de tal manera que dos ordenadores de distinto tipo se entiendan.
Aplicación: este nivel da servicio a los usuarios finales, mail, ftp, telnet, dns, entre otros, son distintas las aplicaciones que se encuentran esta capa.
TCP/IP: es la base de Internet que sirve para enlazar computadores que utilizan
diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, mini computadores y computadores centrales sobre redes de área local y área extensa. TCP / IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en el ARPANET una red de área extensa del departamento de defensa. El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmission Control Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser más de 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.
Esta arquitectura se diseño para una red que en realidad está formada por distintas redes que pueden ser de distintas tecnologías, de ahí el nombre Inter-red.
En Internet el problema de la comunicación entre dos equipos, se divide en cuatro capas:
Subred: funciones necesarias para intercambiar datos de la misma subred. Así se tiene solucionado el problema de la comunicación entre dos equipos en la misma subred.
Inter-red: se encarga de las comunicaciones extremo a extremo, es decir entre dos máquinas que probablemente estén conectadas en dos subredes distintas. Para ello tiene que encontrar un camino para llegar de un extremo a otro. Transporte: los datos puede que lleguen desordenados o que se pierdan en
algún punto de la red. Este nivel se encarga de que lleguen todos y ordenados, incluyendo otras funciones de calidad de servicio.
Aplicación: a diferencia de OSI aquí si son las aplicaciones que hacen los usuarios.
Componentes Básicos de una Red
Servidores: son computadores con buena capacidad de proceso y posibilidad de compartir sus recursos de disco, multimedia, dispositivos de impresión y otros periféricos, con las demás estaciones de trabajo de la red.
Los servidores dependiendo de su función pueden clasificarse en: servidores de archivo, para proveer servicios de almacenamiento; servidores de impresión; servidores de comunicación, para dar acceso a redes WAN, locales, uso de módems u otros equipos de red.
También permiten que todos los usuarios en red puedan transferir archivos desde y hacia los demás computadores y, en caso de ser necesario, utilizar impresoras, escáners, dispositivos de copias de seguridad y cualquier otra máquina conectada a la red. Los recursos que dan servicio a los usuarios se encuentran concentrados en el servidor. Todos los dispositivos en la red (denominados clientes) están conectados al servidor que actúa como un punto central desde el que se gestiona la red. Las instalaciones y actualizaciones de software, la incorporación de nuevos dispositivos de red, por ejemplo, una nueva impresora y demás tareas pueden realizarse a través del servidor.
Estaciones de Trabajo: son computadores de la red que utilizan los servicios de los servidores. Sin embargo las estaciones de trabajo son, generalmente, sistemas inteligentes.
Los terminales inteligentes son los que se encargan de sus propias tareas de procesamiento, así que cuanto mayor y más rápido sea el equipo, mejor.
Controladores de red: llamados también Interfaces o Tarjetas de Red. Son los dispositivos electrónicos que permiten la conexión de una CPU o una red de computadores.
Sus principales características son: el tipo de bus al cual se conectan, el tamaño de la RAM y ROM, los protocolos de comunicación y los manejadores de dispositivos que soporta.
El tipo de bus debe corresponder al utilizado en la estación de trabajo: ISA, EISA, Microcanal o PCI.
Los protocolos dependen de la red, estos pueden ser: CSMA/CD, Ethernet (802.3), Token-bus (802.4), Token-ring (802.5), FDDI, etc.
Los manejadores de dispositivos deben cumplir las normas más comunes, las NDIS (Network Driver Interface Specification) y ODI (Open Datalink Interface) de las corporaciones Microsoft y Novell respectivamente.
Repetidores: son equipos electrónicos utilizados para regenerar las señales, es decir, evitar que las señales eléctricas utilizadas en la transmisión de la información se atenúen y distorsionen a lo largo de los conductores.
Puentes o Bridges: son equipos electrónicos que se encargan de manejar él tráfico de los paquetes de información, en la interconexión de subredes y conexiones con otras LAN.
Routers: son equipos que permiten la implantación de políticas y procedimientos, garantizando la facilidad y confiabilidad de operación al momento de conectar redes existentes.
Los routers se encargan de la conversión de direcciones entre una red y otra y la determinación de la mejor ruta para la transmisión con base en la información de los dispositivos a los cuales tiene acceso.
Switch: es un dispositivo electrónico de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 del modelo OSI . Un switch interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de manera similar a los puentes pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red.
Los switches se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los bridges, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las LANs
Compuertas o Gateways: las compuertas se encargan de realizar la conversión de protocolos de manera automática, es decir, cuando un computador conecta dos tipos diferentes de redes de comunicación para poder utilizar las aplicaciones de computador de cada red.
Cableado: una vez que se tiene las estaciones de trabajo, el servidor y las placas de red, se requiere interconectar todo el conjunto. El tipo de cable utilizado depende de muchos factores como:
Los tipos de cableado de red más populares son: par trenzado, cable coaxial y fibra óptica. Además se pueden realizar conexiones a través de radio o microondas.
Cada tipo de cable o método tiene sus ventajas. y desventajas. Algunos son propensos a interferencias, mientras otros no pueden usarse por razones de seguridad.
La velocidad y longitud del tendido son otros factores a tener en cuenta en el tipo de cable a utilizar.
Tipos de cableado
Par Trenzado: consiste en dos hilos de cobre trenzado, aislados de forma independiente y trenzados entre sí. El par está cubierto por una capa aislante externa. Entre sus principales ventajas están:
Es una tecnología bien estudiada
No requiere una habilidad especial para instalación La instalación es rápida y fácil
La emisión de señales al exterior es mínima.
Ofrece alguna inmunidad frente a interferencias, modulación cruzada y corrosión.
Cable Coaxial: se compone de un hilo conductor de cobre envuelto por una malla trenzada plana que hace las funciones de tierra, entre el hilo conductor y la malla hay una capa gruesa de material aislante, y todo el conjunto está protegido por una cobertura externa.
El cable está disponible en dos espesores: grueso y fino.
El cable grueso soporta largas distancias, pero es más caro. El cable fino puede ser más práctico para conectar puntos cercanos.
El cable coaxial ofrece las siguientes ventajas:
Soporta comunicaciones en banda ancha y en banda base. Es útil para varias señales, incluyendo voz, video y datos. Es una tecnología bien estudiada.
Fibra óptica: los circuitos de fibra óptica son filamentos de vidrio compuestos de cristales naturales o plástico cristales artificiales, del espesor de un pelo entre 10 y 300 micrones. Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya incluyendo curvas y esquinas sin interrupción. Esta conexión es cara, permite transmitir la información a gran velocidad e impide la intervención de las líneas. Como la señal es transmitida a través de luz, existen muy pocas posibilidades de interferencias eléctricas o emisión de señal. El cable consta de dos núcleos ópticos, uno interno y otro externo, que refractan la luz de forma distinta. La fibra está encapsulada en un cable protector. Los tipos de fibra óptica son:
Fibra Monomodo: modo de propagación, o camino del haz luminoso, único. Potencialmente, esta es la fibra que ofrece la mayor capacidad de transporte de información. Tiene una banda de paso del orden de los 100 GHz/km. Los mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero también es la más compleja de implantar. Son fibras que tienen el diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud que la longitud de onda de las señales ópticas que transmiten, es decir, de unos 5 a 8 m.
Fibra Multimodo de Índice Gradiante Gradual: las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen una banda de paso que llega hasta los 500MHz por kilómetro. Su principio se basa en que el índice de refracción en el interior del núcleo no es único y decrece cuando se desplaza del núcleo hacia la cubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el eje de la fibra. Estas fibras permiten reducir la dispersión entre los diferentes modos de propagación a través del núcleo de la fibra.
Fibra Multimodo de índice escalonado: las fibras multimodo de índice escalonado están fabricadas a base de vidrio, con una atenuación de 30 dB/km, o plástico, con una atenuación de 100 dB/km. Tienen una banda de paso que llega hasta los 40 MHz por kilómetro. En estas fibras, el núcleo está constituido por un material uniforme cuyo índice de refracción es claramente superior al de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo hasta la cubierta conlleva por
tanto una variación exagerada del índice, de ahí su nombre de índice escalonado.20
Ventajas y desventajas de la fibra óptica Ventajas:
Alta velocidad de transmisión
No emite señales eléctricas o magnéticas, lo cual redunda en la seguridad Inmunidad frente a interferencias y modulación cruzada.
Mayor economía que el cable coaxial en algunas instalaciones. Soporta mayores distancias
Video y sonido en tiempo real.
El peso del cable de fibras ópticas es muy inferior al de los cables metálicos
Desventajas:
El costo es alto en la conexión de fibra óptica, las empresas no cobran por tiempo de utilización sino por cantidad de información transferida al
computador, que se mide en megabytes. El costo de instalación es elevado. Fragilidad de las fibras.
Disponibilidad limitada de conectores.
Dificultad de reparar un cable de fibras roto en el campo. Servicios de red
Correo electrónico (e-mail): “Permite enviar y recibir mensajes de otros usuarios identificados mediante una dirección de correo, además admite enviar texto o
20
RODRIGUEZ, Gregorio. La fibra óptica[en línea ].Colombia.(s.f).Consultado: 31 de enero de 2007.Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos12/fibra/fibra.shtml#fi
