UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES
UNIANDES
FACULTAD DE SISTEMAS MERCANTILES
CARRERA DE SISTEMAS
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERA EN SISTEMAS E INFORMATICA
TEMA:
DISEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA DE RED DE COMUNICACIONES PARA
BRINDAR EL SERVICIO DE TELEFONÍA IP EN LA UNIDAD EDUCATIVA
“NUESTRA SEÑORA DE POMPEYA”
AUTORA: MAYORGA CASTRO ALEXANDRA ELIZABETH
TUTOR:
ING. AGUILAR CARRIÓN MANUEL RODRIGO, MGS
PUYO-ECUADOR
APROBACIÓN DEL ASESOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
CERTIFICACIÓN
Quien suscribe, legalmente CERTIFICA QUE: El presente trabajo de titulación realizado por la señorita Alexandra Elizabeth Mayorga Castro, estudiante de la Carrera de Ingeniería en Sistemas, Facultad de Informática, con el tema “DISEÑO DE LA
INFRAESTRUCTURA DE RED DE COMUNICACIONES PARA BRINDAR EL
SERVICIO DE TELEFONÍA IP EN LA UNIDAD EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DE
POMPEYA”, ha sido prolijamente revisado, y cumple con todos los requisitos establecidos en la normativa pertinente de la Universidad Regional Autónoma de los Andes –UNIANDES-, por lo que apruebe su presentación.
Puyo, febrero del 2018
Ing. Aguilar Carrión Manuel Rodrigo, MSG
DERECHOS DE AUTOR
Yo, Alexandra Elizabeth Mayorga Castro, declaro que conozco y acepto la disposición constante en el literal d) del Art.85 del Estatuto de la Universidad Regional Autónoma de los Andes, que en su parte pertinente textualmente dice: El patrimonio de la UNIANDES, está constituido por: La propiedad intelectual sobre las Investigaciones, trabajos científicos o técnicos, proyectos profesionales y consultoría que se realicen en la Universidad o por cuenta de ella:
Puyo, febrero del 2018
………..
Srta. Alexandra Elizabeth Mayorga Castro CI: 160061000-8
DECLARACIÓN DE AUTORÍA DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
Yo, Alexandra Elizabeth Mayorga Castro, estudiante de la Carrera de Ingeniería en Sistemas, Facultad de Sistemas Mercantiles, declaro que todos los resultados obtenidos en el presente trabajo de investigación, previo a la obtención del título de INGENIERA EN SISTEMAS E INFORMÁTICA, son absolutamente originales, auténticos y personales: a excepción de las citas, por lo que son de mi exclusiva responsabilidad.
Puyo, febrero del 2018
Srta. Alexandra Elizabeth Mayorga Castro CI: 160061000-8
CERTIFICACIÓN DEL LECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN
Yo, Luis Gustavo Guallpa Zatán En calidad de Lector del Proyecto de Titulación
CERTIFICO:
Que el presente trabajo de titulación realizado por la estudiante Alexandra Elizabeth Mayorga Castro, sobre el tema: “DISEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA DE RED DE
COMUNICACIONES PARA BRINDAR EL SERVICIO DE TELEFONÍA IP EN LA
UNIDAD EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DE POMPEYA”, ha sido cuidadosamente revisado por el suscrito, por lo que he podido constatar que cumple con todos los requisitos de fondo y forma establecidos por la Universidad Regional Autónoma de los Andes, para esta clase de trabajos, por lo que autorizo su presentación.
Puyo, febrero del 2018
………..
Ing. Luis Gustavo Guallpa Zatán
DEDICATORIA
Con mucho amor y cariño, dedico el esfuerzo y trabajo puesto en la realización de este proyecto
A Dios, por la salud y vida con la que me ha bendecido para llegar a la meta.
A mi madre María Castro, por enseñarme que nada se obtiene sin sacrificio y que siempre existe algo más grande por obtener. Sin su amor y constancia nada de esto hubiese sido posible.
A mis hermanas Nelly, Paulina, Lucia y Soraya por estar conmigo y brindarme su apoyo incondicional.
A mis sobrinos a quienes amo mucho.
Porque sé que este logro más que mío es también por ustedes
AGRADECIMIENTO
Un agradecimiento muy sincero a la Universidad Regional Autónoma de los Andes por abrirme las puertas al estudio de una profesión e impartirme los conocimientos que me permitieron alcanzar el título profesional.
Mis agradecimientos a mi familia que me brindaron ayuda desinteresada en la realización de este proyecto, a los Ingenieros Luis Guallpa, John Toasa, Rodrigo Aguilar, Patricio Ochoa, Bernabé Ortega, Nelson Becerra y Jorge Yaguar, por la paciencia, consejos, predisposición y los conocimientos que me supieron impartir y han sido un gran aporte para mi profesión.
RESUMEN
El presente proyecto de investigación permitió enfocar al desarrollo de las etapas del proceso de Ingeniería en el diseño y construcción de la infraestructura de red de telecomunicaciones para brindar el servicio de Telefonía IP en la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya, ubicada en la cuidad de Puyo, provincia de Pastaza; orientado a mejorar las comunicaciones entre los departamentos administrativos y áreas pedagógicas.
En esta investigación se fundamentó a través de la telefonía IP, para ello, se utilizó software libre mediante la plataforma AsteriskNow, que permite controlar las comunicaciones VoIP, basándose en Softphone Zoiper y X-Lite es una aplicación que permite en realizar llamadas en tiempo real. La infraestructura de telefonía IP aplicada sobre la red de datos existente establece la interconexión de dispositivos informáticos y por defecto el servicio de internet en sistema VoIP, También, se realizó un análisis de las herramientas alternativas como software y hardware para las comunicaciones entre los departamentos de la institución educativa. Se desarrolló un prototipo que permitió realizar pruebas donde se pudo comprobar que el proceso del diseño de sistemas VoIP es factible.
ABSTRACT
Research project allowed to develop stages of process at designing and building Engineering of telecommunications network infrastructure to provide IP telephony service in Nuestra Señora de Pompeya Educational Unit, located in Puyo City from Pastaza Province; to improve communications between administrative departments and pedagogical areas.
This research was supported to IP telephony, free software was used by AsteriskNow platform, which enables to control communications based on VoIP Softphone Zoiper and X-Lite which is an application that allows to make calls in real time. The IP telephony infrastructure applied over the existing data network sets the interconnection of computing devices and by default internet service in VoIP system, it also analyze alternative tools such as software and hardware for communications between departments of educational institution. A prototype was developed to allow testing where it was found that design process of VoIP systems is feasible.
INDICE GENERAL
CERTIFICACIÓN
DERECHOS DE AUTOR
DECLARACIÓN DE AUTORÍA DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN CERTIFICACIÓN DEL LECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO RESUMEN
ABSTRACT
CONTENIDO Pág.
INTRODUCCIÓN ... 1
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ... 1
ESTADO DEL ARTE ... 1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... 2
FORMULACION DEL PROBLEMA... 3
DELIMITACION DEL PROBLEMA ... 3
OBJETO DE INVESTIGACIÓN ... 3
CAMPO DE ACCIÓN ... 3
IDENTIFICACIÓN DE LA LÍNEA DE INVESTIGACIÓN ... 3
OBJETIVO GENERAL... 3
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 20
IDEA A DEFENDER ... 20
JUSTIFICACIÓN ... 20
CAPITULO I. MARCO TEORICO ... 3
1.1. ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LAS REDES DE COMUNICACIÓN ... 3
1.2. ANÁLISIS DE LAS DISTINTAS POSICIONES TEÓRICAS DE TELEFONÍA IP Y COMUNICACIONES ... 4
1.2.1. Clasificación de tipos de redes ... 4
1.2.3. Arquitectura TCP/IP ... 7
1.2.4. El Modelo TCP/IP ... 8
1.2.5. Sistema de cableado estructurado ... 9
1.2.6. Categoría del Cableado Estructurado ... 10
1.2.7. Estándares TIA EIA ... 10
1.2.8. Telefonía IP ... 11
1.2.9. Definición de telefonía IP ... 11
1.2.10. Telefonía IP y telefonía tradicional ... 12
1.2.11. Características de Telefonía VoIP ... 13
1.2.12. Arquitectura del sistema de telefonía IP ... 13
1.2.13. Teléfonos IP ... 14
1.2.14. Presentación de los diferentes tipos de telefonía IP ... 14
1.2.15. Softphone ... 16
1.2.16. Asterisk ... 16
1.2.17. Arquitectura Asterisk ... 17
1.3. VALORACIÓN CRÍTICA DE LOS CONCEPTOS PRINCIPALES DE LAS DISTINTAS POSICIONES TEÓRICAS. ... 18
1.4. CONCLUSIONES PARCIALES DEL CAPÍTULO I ... 19
CAPITULO II. MARCO METODOLÓGICO Y PLANTEAMIENTO DE LA PROPUESTA ... 21
2.1. CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDAD EDUCATIVA NUESTRA SEÑORA DE POMPEYA ... 21
2.2. DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO PARA EL DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN ... 23
2.2.1. Modalidad de investigación ... 23
2.2.2. Tipos de Investigación... 23
2.2.3. Métodos de Investigación ... 24
2.2.4. Técnicas de Investigación ... 24
2.2.5. Población y Muestra ... 25
2.3. PROPUESTA DEL INVESTIGADOR: DISEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA DE RED DE COMUNICACIONES PARA BRINDAR EL SERVICIO DE TELEFONÍA IP EN LA UNIDAD EDUCATIVA “NUESTRA SEÑORA DE POMPEYA” ... 30
2.4.CONCLUSIONES PARCIALES DEL CAPÍTULO II ... 30
CAPÍTULO III.- DESARROLLO DE LA PROPUESTA ... 31
3.1. ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ... 32
3.3. DISEÑO LÓGICO DE LA CONEXIÓN DE LA TELEFONÍA IP ... 40
3.4. INSTALACIÓN ASTERISKNOW Y PLATAFORMA FREEPBX ... 41
3.5. CONFIGURACIÓN FREEPBX ... 43
3.6. CONFIGURACIÓN DE EXTENSIONES ... 44
3.7. CONFIGURACIÓN DE USUARIO CON SOFTPHONE X-LITE ... 46
3.8. RESULTADOS DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROTOTIPO ... 47
3.9. CONCLUSIONES PARCIALES DEL CAPÍTULO III ... 50
CONCLUSIONES GENERALES ... 51
RECOMENDACIONES ... 52 BIBLIOGRAFÍA
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Tipos de Redes ... 5
Figura 2 Topología en Bus ... 6
Figura 3 Topología en Anillo ... 6
Figura 4 Topología en Estrella ... 7
Figura 5 Comunicaciones y redes de computadores ... 7
Figura 6 Cableado Estructurado ... 9
Figura 7 Estándares de cableado aplicables ... 11
Figura 8 Teléfonos IP marca CISCO ... 14
Figura 9 Telefonía IP PC de PC a PC ... 15
Figura 10 Telefonía IP en el caso de Teléfono a teléfono mediante pasarela ... 15
Figura 11 Telefonía IP de PC a teléfono o de teléfono a PC ... 16
Figura 12 Arquitectura Asterisk ... 17
Figura 13 Ubicación de la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya ... 21
Figura 14 Organigrama Estructural ... 23
Figura 15 Planta Baja Área Pedagógica y Servicios ... 36
Figura 16 Primera Planta Área Administrativa ... 37
Figura 17 Planta Baja E. Básica e Inicial ... 38
Figura 18 Diseño Lógico ... 40
Figura 19 Inicio de instalación FreePBX ... 41
Figura 20 Ingreso de IP´s ... 41
Figura 21 Ingreso de contraseñas ... 42
Figura 22 Ingreso al ROOT del servidor AsteriskNow ... 42
Figura 23 Instalación FreePBX ... 42
Figura 24 Ingreso de usuario como Administrador... 43
Figura 25 Control de Actividades Administrador ... 43
Figura 26 Ingreso de datos ... 44
Figura 27 Configuración SIP ... 44
Figura 28 Creación de Extensiones ... 45
Figura 29 Ingreso de contraseña de extensión... 45
Figura 30 Simulador Teléfono IP... 46
Figura 31 Configuración Teléfono IP ... 46
Figura 32 Secretaria Ext. 120 ... 48
Figura 33 Colecturía Ext. 130 ... 48
Figura 34 Emisor Ext. 120 Conectado ... 49
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Telefonía tradicional vs Telefonía IP ... 12
Tabla 2 Distribución de población... 25
Tabla 3 Características Hardware ... 33
Tabla 4 Características Software ... 33
Tabla 5 Presupuesto Equipos Hardware ... 34
Tabla 6 Presupuesto de Software ... 34
Tabla 7 Presupuesto de Sistema de Telefonía IP ... 35
1 INTRODUCCIÓN
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Para (Pérez Palma, 2014), en la Universidad Nacional Autónoma de México, facultad de Ingeniería, existe el tema “UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA VOZ SOBRE IP DENTRO DE UNA RED”. El trabajo de investigación permite realizar la implementación de voz sobre IP dentro del ámbito laboral para satisfacer las necesidades del usuario, sin que se vea afectada la economía de este, pero teniendo como prioridad la certeza, fiabilidad y seguridad de datos.
Según el autor (Chavez R., 2014), en la Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí Manuel Félix López, de la Carrera de Informática, existe el tema “IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN CON TELEFONIA IP EN EL HOTEL HIGUERON DE LA ESPAM MFL”, en el país esta tecnología es nueva y novedosa por el alcance que ofrece, no solo es para fines específicos de la comunicación, sino que cumple un propósito de minimizar el costo que se paga a las empresas de telefonía fija.
En la Universidad Regional Autónoma de los Andes “UNIANDES”, de la Facultad de Sistemas Mercantiles de la Carrera de Sistemas, existe el tema “TRASLADO DE LÍNEAS TELEFÓNICAS CON GATEWAY LINKSYS Y CONFIGURACIÓN DE CENTRAL TELEFÓNICA IP PARA LA EMPRESA MUNDIALO”, el presente proyecto tiene como objetivo configurar una central telefónica IP basada en Elastik, conectados con equipos físicos intermedios para poder realizar la comunicación en tiempo real, adicionando el traslado de líneas telefónicas desde una Sucursal a Matriz de la Empresa Mundialo. (Martinez , 2015)
ESTADO DEL ARTE
2
Estos adelantos tecnológicos permiten alcanzar grandes ventajas a las empresas, instituciones y usuarios de servicios de telefonía, debido al ahorro en costos de infraestructura y tarifas; al aprovechar el cableado de la red de datos para el envío de voz se disminuyen los gastos de llamadas e incluso se pueden llegar a minimizar a cero.
Esta tecnología ha obtenido un crecimiento inalcanzable, de este modo, son muy utilizados en la actualidad, no tan solo en el medio de los ordenadores sino en el mundo de las telecomunicaciones que de una forma u otra han proporcionado en nuestra forma de vida exclusivamente en el aspecto profesional.
En la actualidad el Ecuador cuenta con acceso a internet a través de fibra óptica lo que ha generado un cambio de visión en las empresas e instituciones, permitiendo comunicarse desde cualquier lugar del mundo gracias a los beneficios que ofrece el internet.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Dentro de la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya, se pudo constatar ciertos problemas el cual se evidencia a continuación:
La institución cuenta con dos edificaciones separadas físicamente cerca de 100 metros de distancia, un edificio pertenece al bachillerato y donde funciona el área administrativa, el otro edificio pertenece a Educación Básica e Inicial. Entre estos dos edificios no existe la conexión compartida con la central telefónica interna, sino cuenta con una línea telefónica convencional para comunicarse entre sí.
Los costos por el uso de líneas telefónicas convencionales son elevados ya que la institución posee varias líneas telefónicas proporcionadas por la Corporación Nacional de Telecomunicaciones.
Existen Interferencias de comunicación internas debido a que la central telefónica (PBX Panasonic) es obsoleta.
3
La institución cuenta con la infraestructura de cableado estructurado, pero no es aprovechada para la transmisión de Voz IP.
De lo mencionado anteriormente se determinó que la telefonía convencional que actualmente dispone la institución no brinda los beneficios suficientes, lo que no permite tener una adecuada comunicación.
FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Cómo mejorar las comunicaciones entre los departamentos y secciones administrativas de la Unidad Educativa “Nuestra Señora de Pompeya”?
DELIMITACION DEL PROBLEMA
La presente investigación se desarrolló en la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya, de la cuidad de Puyo, ubicado en las calles 9 de octubre y Avenida Alberto Zambrano, en el periodo escolar 2017-2018.
OBJETO DE INVESTIGACIÓN
Redes de Comunicación
CAMPO DE ACCIÓN
Voz sobre IP
IDENTIFICACIÓN DE LA LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
Tecnologías de Información y Comunicaciones.
CAPITULO I. MARCO TEORICO
1.1. Origen y evolución de las redes de comunicación
4
Utilizaba cable coaxial y empleaba 5Mbps, en ese tiempo considerada alta velocidad, ya que los usuarios estaban acostumbrados a compartir información vía puerto paralelo o serial, donde la transmisión era muy lenta. Cuando el primer sistema de comunicaciones ya resultaba obsoleto, se creó el protocolo TCP/IP, que se sigue utilizando hasta hoy, y que funciona como estándar dentro de las redes informáticas. La historia de networking informática es compleja. Participaron en ella muchas personas de todo el mundo a lo largo de los últimos 35 años. Presentamos aquí una versión simplificada d la evolución de la internet.
(Garcia G., 2018)
Se puede decir que desde el invento del teléfono por A.G.Bell las redes de telecomunicaciones no han parado de evolucionar, estos cambios siempre han sido acordes con la tecnología desarrollada y existente en cada momento. Desde sus orígenes, la industria de las telecomunicaciones nunca ha experimentado cambios tan drásticos como en la última década, donde la liberalización y la competencia son las causantes de una profunda reestructuración en el mercado de las telecomunicaciones. (Pascual V., 2000, págs. 6-7)
1.2. Análisis de las distintas posiciones teóricas de telefonía IP y
comunicaciones
1.2.1. Clasificación de tipos de redes Redes de área local (LAN)
Son redes de ordenadores cuya extensión es de entre diez metros a un kilómetro. Se trata, por lo tanto, de redes pequeñas, habituales en oficinas, colegios y empresas pequeñas.
“Son redes generalmente privadas, de extensión limitada, que se conectan dispositivos en un área más o menos cerrada. Las redes LAN suelen usar medios de transmisión dedicados, y las topologías más comunes son el bus, anillo y la de estrella” (Moro, 2013, pág. 4).
5
Se define como una configuración que se genera un área más grande que una LAN, que varía desde varias manzanas hasta toda una ciudad, pero sin exceder una circunferencia de 100 kilómetros” (Mclver & Flynn, 2011, pág. 293).
Redes de área amplia (WAN)
“Es una red formada por equipos distribuidos por todo el mundo. Son utilizados por las compañías multinacionales u organismos con sede en todo el mundo, como por ejemplo bancos, empresas petrolíferas o de telecomunicaciones” (Yuste S., López B., & De L´Hotellerie H., 2010).
1.2.2. Topologías
La topología de una red es el arreglo físico o lógico en el cual los dispositivos o nodos de una red (computadoras, impresoras, servidores, hubs, switch, enrutadores, etc.) se conectan entre si sobre un medio de comunicación. Topología física: Se refiere al diseño actual del medio de transmisión de la red. Topología lógica: Se refiere a la trayectoria lógica que una señal a su paso por los nodos de la red.
(Martínez M, 2018)
Figura 1 Tipos de Redes
Fuente: (Yuste S., López B., & De L´Hotellerie H., 2010)
Topología en Bus
6
estación transmite y todas las restantes escuchan. Físicamente consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de una red. (Zúñiga, 2011)
Figura 2 Topología en Bus
Fuente: (Bermeo, 2010)
Topología en Anillo
Las estaciones o terminales están unidas unas con otras formando un aro o circulo por medio de un cable común. El ultimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo. Con esta metodología, cada uno examina la información que es enviada a través del anillo. La desventaja del anillo es que, si se rompe una conexión, se cae la red completa.
(Zúñiga, 2011)
Figura 3 Topología en Anillo
Fuente: (Bermeo, 2010)
7
“En esta topología los datos fluyen desde las terminales emisoras hacia un elemento concentrador. Es este elemento el cual, dependiendo de su tipo pueden separar, enrutar, amplificar y hasta filtrar los datos compartidos por los nodos” (Zúñiga, 2011).
Figura 4 Topología en Estrella
Fuente: (Bermeo, 2010) 1.2.3. Arquitectura TCP/IP
El protocolo TCP/IP es el resultado de la investigación y desarrollo llevados a cabo en la red experimental de conmutación de paquetes ARPANET, financiada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa (DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency), y se denomina globalmente como la familia de protocolos TCP/IP. Esta familia consiste en una extensa colección de protocolos que se han erigido como estándares de internet.
(Stallings, William, 2004, pág. 17)
Figura 5 Comunicaciones y redes de computadores
8 1.2.4. El Modelo TCP/IP
El modelo TCP/IP influenciado por el modelo OSI, también utiliza el enfoque modular (utilizando módulos o capas), pero solo contiene cuatro: acceso a la red, internet, transporte y aplicación. Como puede verse las capas del modelo TCP/IP tienen tareas mucho más diversas que las del modelo OSI, considerando que ciertas capas del modelo TCP/IP se corresponden con varios niveles del modelo OSI. Las funciones tienen de las diferentes capas son las siguientes:
(Bergsneider Zuñiga & Rueda, pág. 9)
Capa de aplicación.
“La capa de aplicación define las aplicaciones de red y los servicios de internet estándar que puede utilizar un usuario. Estos servicios utilizan la capa de transporte para enviar y recibir datos” (Oleas, 2016, págs. 20-21).
Capa extremo-a-extremo o de transporte.
Aplicaciones de usuario. La capa de transporte TCP/IP garantiza que los paquetes lleguen en secuencia y sin errores, al intercambiar la confirmación de la recepción de los datos y retransmitir los paquetes perdidos. Este tipo de comunicación se conoce como transmisión de punto a punto.
(Cuello Bolaños, 2013)
Capa internet.
“Esta capa se divide en dos segmentos TCP en paquetes y los envía desde cualquier red, es aquí donde se determina la mejor ruta y se conmuta los paquetes por la misma” (Stallings, William, 2004, pág. 40).
Capa de acceso a la red.
9
apropiado. El emisor puede requerir ciertos servicios que pueden ser proporcionados por el nivel de red, por ejemplo, solicitar una determinada prioridad.
(Stallings, William, 2004, pág. 17)
1.2.5. Sistema de cableado estructurado
Es el conjunto de elementos pasivos, flexibles, genérico e independiente, que sirve para interconectar equipos activos, de diferentes e iguales tecnologías permitiendo la integración de los diferentes sistemas de control, comunicación y manejo de la información, sean estos de voz, datos y video, así como equipos de conmutación y otros sistemas de administración.
(Cableado Estructurado, 2012)
Cableado Horizontal
“El cableado Horizontal va desde el distribuidor horizontal hasta la toma de usuario en el área de trabajo. Normalmente, el tendido de este cable se hace por falsos suelos y techos o por canaletas” (Gonzalez , 2014).
Figura 6 Cableado Estructurado
Fuente: (Arevalo, 2012)
Cuarto de telecomunicaciones
10
no debe ser compartido con instalaciones eléctricas que no sean de telecomunicaciones. El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexión asociado.
(Izquierdo Carcausto, 2017)
1.2.6. Categoría del Cableado Estructurado
Cat5e: el cable Cat5e es adecuado para velocidades Gigabit y redes que cambian con frecuencia. Si la red cambia frecuentemente o es de naturaleza temporal, Cat5e puede ser la selección óptima.
El cable Cat6 - Cat6 es óptimo para un margen adicional y un mayor rendimiento. El cable Cat6 admitirá ethernet gigabit, pero solo admitirá Ethernet de 10 Gigabit si la longitud y la pérdida totales son lo suficientemente bajas. Si un proyecto requiere una conexión de 10 Gigabit Ethernet, se recomienda Cat6A o superior.
Cat6A: el cable Cat6A admite velocidades de hasta 10 Gigabit. Si un proyecto requiere una única solución de instalación para respaldar la instalación y se espera que supere la prueba del tiempo, Cat6A protegerá la inversión y servirá como una columna vertebral confiable para la compañía que va hacia el futuro.
Cat7 y Cat7A: el cable Cat7 admite Ethernet de 10 Gigabit con mucho margen de sobra. Cat7 tiene la capacidad de compartir el par, lo que hace posible usar un cable para alimentar varios dispositivos diferentes al mismo tiempo, utilizando cada par según sea necesario. Para la mejor y más versátil infraestructura, Cat7 brinda la solución.
(Data Tech Professionals, 2013) 1.2.7. Estándares TIA EIA
11 (Comunicaciones, s.f.)
“TIA/568-B es el Estándar de Cableado. Este estándar especifica los requisitos de componentes y de transmisión según los medios. TIA/EIA568-B.1 especifica un sistema de cableado de telecomunicaciones genérico para edificios comerciales que soporta un entorno de varios productos y proveedores” (Comunicaciones, pág. 1).
Figura 7 Estándares de cableado aplicables
Fuente: (Comunicaciones, s.f.) 1.2.8. Telefonía IP
La voz sobre redes IP, VoIP (Voice Over IP) inicialmente se implementó para reducir el ancho de banda mediante compresión vocal, aprovechando los procesos de compresión diseñados para sistemas celulares en la década de los años 80; de esta forma se logró reducir los costos en el transporte internacional de llamadas.
Actualmente los sistemas VoIP son ampliamente utilizados en redes de datos de ámbito local LAN e internet, lo que transforma nuestro PC en un terminal telefónico con la adición de un micrófono y auriculares.
(Cabezas Pozo, 2007, pág. 241) 1.2.9. Definición de telefonía IP
Una definición para telefonía IP es: “Grupo de recursos que hacen posible que la señal de voz viaje a través de Internet empleando un protocolo IP”, en nuestras palabras es una aplicación que permite enviar en forma digital la señal de voz en paquetes en lugar de enviarla a través de circuitos utilizables solo para telefonía, como una compañía telefónica convencional o PSTN (Red Telefónica Publica Conmutada).
12
“La telefonía IP consiste en el intercambio de información primordialmente en la forma de voz que se emplea un mecanismo conocido como protocolo internet” (Telecomunicaciones, 2003).
1.2.10. Telefonía IP y telefonía tradicional
Se denomina telefonía a la comunicación entre dos o más participantes distantes utilizando una red que facilita el intercambio de la voz. El aparato telefónico que hace posible esta comunicación se inventó a finales del siglo XXI, creándose poco después las redes públicas que permitieran su interconexión. Hoy en día, el servicio telefónico está extendido por todo el mundo, llegando a cubrir los lugares más remotos.
(Carballar, 2008, págs. 2-3)
A continuación, detallamos algunas diferencias entre telefonía IP y telefonía tradicional.
Tabla 1 Telefonía tradicional vs Telefonía IP
TELEFONIA IP TELEFONIA TRADICIONAL
Se basan en conmutación de paquetes. Se basan en conmutación de circuitos.
Las redes IP realizan una convergencia tecnológica, utilizando una red para datos, video y voz.
Existe solo una red analógica, encargada de la transmisión de voz, soporta únicamente él envió de voz a través de ella.
Existen elementos que realizan autenticación de usuario, por ejemplo, de gatekeeper.
No cuenta con un elemento especifico de seguridad para la información, por lo que deben ser adquiridos y monitoreados por separados.
Es mucho más económica en cuanto a mantenimiento, ya que existe una sola red para los datos y telefonía. El costo de las llamadas, especialmente las internacionales, son mucho más baratas.
Es altamente muy costosa, ya que en su mantenimiento o valor de llamadas entre otras.
Es una telefonía de gran escalabilidad, producto de estructura y características que posee.
Posee grandes problemas en cuanto a escalabilidad, ya que en algunos casos es demasiado costosa y en otros es casi nula.
13 1.2.11. Características de Telefonía VoIP
La tecnología VoIP presenta varias características que permiten ser adoptados rápidamente en el mundo de las comunicaciones, las cuales se presentan a continuación:
Permite enviar información de voz en paquetes IP sobre cualquier red permitiendo la integración de servicios de fax, mensajería instantánea, correo de voz y video conferencias.
Usa estándares internacionales abiertos que permiten integrar varios servicios, equipos, protocolos y códecs.
Puede tener mejor calidad de las llamadas siempre y cuando las redes de datos presenten características favorables para la transmisión de los distintos tipos de tráfico de voz, video y datos.
Cuenta con elementos de seguridad que permite al usuario autenticarse, mediante un servidor que administra y gestiona las cuentas.
En la misma red LAN y WAN de la empresa se puede implementar el servicio de telefonía IP sin costo alguno en llamadas; ya que utiliza la misma infraestructura de la red de datos para enviar tráfico de voz, administración y controlar las llamadas.
(Reyes Venegas & Cayambe Badillo, 2010, pág. 12)
1.2.12. Arquitectura del sistema de telefonía IP
El estándar para un Sistema de telefonía IP define tres elementos fundamentales en su arquitectura, los cuales se detallan a continuación:
14
Gateway: Es un dispositivo que tiene la capacidad de interactuar la red datos con la telefonía tradicional. En telefonía IP se le utiliza cuando existen teléfonos analógicos y queremos que puedan comunicarse con los teléfonos IP y viceversa.
Servidor de telefonía IP: Es un dispositivo de alto performance que cuenta con un software de telefonía, el cual puede brindar el servicio de comunicación usando la red de datos a un número determinado de usuarios.
(Pichucho Molina, 2014, págs. 84-85) 1.2.13. Teléfonos IP
A primera vista se ven como los teléfonos convencionales, en lugar de tener conectores RJ-11 para las líneas de teléfonos convencional, vienen con conectores RJ-45 para ponerlo directamente al de la red; tiene todo el hardware y software necesario para manejar correctamente las llamadas VOIP.
(Torres Moreno, 2014, pág. 28)
Figura 8 Teléfonos IP marca CISCO
Fuente: (Torres Moreno, 2014)
1.2.14. Presentación de los diferentes tipos de telefonía IP
15 Caso 1: Ordenador personal (PC) a PC
“Las dos partes pueden establecer una comunicación vocal solo mediante acuerdo previo, ya que ambos usuarios tienen que estar conectados a internet al mismo tiempo y utilicen software compatible con VoIP” (Telecomunicaciones, 2003, pág. 4).
Figura 9 Telefonía IP PC de PC a PC
Fuente: (Torres Moreno, 2014)
Caso 2: Teléfono a teléfono por IP
Las partes llamante y llamada están abonadas a la red telefónica publica (fija o móvil) y utilizan su aparato telefónico para comunicación vocal en la forma normal. Hay dos métodos para comunicarse mediante dos aparatos telefónicos ordinarios a través de una red IP o Internet.
(Telecomunicaciones, 2003, pág. 6)
Figura 10 Telefonía IP en el caso de Teléfono a teléfono mediante pasarela
16 Caso 3: PC a teléfono o teléfono a PC
Uno de los usuarios dispone de un computador con el cual se conecta a internet a través de una red de acceso y un ISP, en tanto que el otro usuario es un abonado una red telefonía fija o móvil.
(Telecomunicaciones, 2003, pág. 7)
Figura 11 Telefonía IP de PC a teléfono o de teléfono a PC
Fuente: (Torres Moreno, 2014) 1.2.15. Softphone
“Los Softphone son teléfonos implementados por software. Estos proporcionarán a un dispositivo que no sea un teléfono, como un ordenador o una PDA, las funcionalidades de un teléfono VoIP” (Gomez Lopez & Gil Montoya, 2009, pág. 29).
1.2.16. Asterisk
Asterisk fue desarrollado por Mark Spencer, para entonces estudiante de ingeniería de informática de la Universidad de Aubum, Alabama. Mark había creado en 1999 la empresa “Linux Support Services” con el objetivo de dar soporte a usuarios de GNU/Linux. Asterisk es un programa de software libre (bajo licencia GPL) que proporciona funcionalidades de una central telefónica con capacidad para voz sobre IP. (Perez, 2014)
17 1.2.17. Arquitectura Asterisk
Figura 12 Arquitectura Asterisk
Fuente: (Asterisk-ES, s.f.)
La arquitectura de Asterisk está formada por cuatro APIs (Application Programing Interface).
Un API es el conjunto de funciones y procedimientos que ofrece cierta biblioteca para ser utilizado por otro software como una capa de abstracción.
Usando este sistema basado en APIs, la base del Asterisk no tiene por qué preocuparse por detalles como, que llamada está entrando, que códec se está utilizando, etc.
Descripción de las APIs
API de Canales Asterisk: Maneja el tipo de conexión por el cual el cliente está llegando sea una conexión SIP, H323, RDSI.
18
API de traducción de Códecs: Carga módulos, códecs, para apoyar varios tipos de audio, codificando y decodificando formatos tales como 711, G729, GSM.
API de formato de ficheros Asterisk: Maneja la lectura y escritura de varios formatos de archivos para el almacenaje de datos en el sistema de archivos.
Usando estas APIs Asterisk alcanza una completa abstracción entre sus funciones básicas y las diferentes tecnologías y aplicaciones relacionadas.
(Barberan Plaza, 2009, págs. 14-15)
1.2.18. FreePBX
“Es uno de los interfaces de gestión Web para Asterisk con mayor difusión en el mundo de la VoIP y Asterisk, principalmente basados en software libre” (Gomez Lopez & Gil Montoya, 2009, pág. 128).
1.3. Valoración crítica de los conceptos principales de las distintas posiciones
teóricas.
Después de un análisis teórico en textos de redes de comunicaciones y telefonía IP, han permitido identificar las funciones generales y específicas de las técnicas de comunicación.
Para el autor (Stallings, William, 2004), en su libro de Comunicaciones y redes de computadoras desde mi punto de vista permite expresar los principios básicos y temas de importancia que corresponden a la tecnología, principalmente al intercambio de datos entre dispositivos debidamente conectados, mediante una red LAN, MAN o WAM. La red de datos debe permitir el tráfico de voz y datos dentro de un mismo medio, considerando un ancho de banda, con la finalidad de superar los efectos de la congestión de tráfico producidos por los distintos servicios que se incorporarán, permite utilizar de manera eficiente los recursos de la red disponibles.
19
redes. Para ello Linux y Asterisk se convirtieron en un factor fundamental, ya que proporcionan la plataforma ideal sobre el uso y desarrollo de sistemas telefónicos. Según (Almirón , 2014), en su libro Redes: Administración de servidores, se presentan diferentes aproximaciones a los servidores de redes que describen sus características principales, de cómo debemos configurarlos, también nos ayudan a enfrentar los inconvenientes que pueden surgir al trabajar con ellos, debemos descubrir cómo aprovechar al máximo los servidores de red.
En el presente trabajo se ha encontrado que una de las mejores herramientas de la infraestructura de telefonía IP es Asterisk la cual es una aplicación para controlar y gestionar comunicaciones. Otras herramientas que permite el enlace al servidor PBX virtual como es el Softphone Zoiper y X-Lite por la compatibilidad con varios sistemas operativos como Linux, Windows y Android.
Gracias al nivel de integración con la red de datos, la telefonía IP ofrece grandes beneficios para las instituciones, aparte de brindar un mundo de nuevas funcionalidades, por lo que están inexistentes en la telefonía tradicional.
1.4. Conclusiones parciales del capítulo I
La fundamentación teórica y científica de telefonía IP es de gran importancia, debido a que permiten conocer la conceptualización, análisis y aplicación de los contenidos como base para la ejecución efectiva de la propuesta.
Algunos autores coinciden que la telefonía IP en la mayoría de las instituciones representa una inversión que se recupera con el tiempo, a medida que los equipos de comunicación son reemplazados por una nueva tecnología.
20 OBJETIVO GENERAL
Diseñar la infraestructura de red de comunicaciones para brindar el servicio de telefonía IP en la Unidad Educativa “Nuestra Señora de Pompeya”
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Fundamentar bibliográficamente los contenidos de infraestructura de red de comunicaciones y el servicio de telefonía IP.
Investigar el estado actual de la infraestructura de la red de comunicaciones para el servicio de Telefonía IP.
Diseñar e implementar un prototipo de cada uno de los componentes de la infraestructura de red de comunicaciones y el servicio de telefonía IP basado en los resultados obtenidos.
IDEA A DEFENDER
Con la implementación del servicio de telefonía IP mejorará las comunicaciones en los departamentos y secciones administrativas de la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya.
JUSTIFICACIÓN
En la actualidad la tecnología se ha convertido en una manera muy popular de ahorro en las comunicaciones, ya que resultan muy económicas y, en muchas ocasiones, inclusive gratis al hacer uso de las redes de transporte de datos para la transmisión de voz, lo que hace que la telefonía tradicional pierda terreno entre aquellos usuarios que se adaptan bien a los nuevos avances que ofrece la tecnología. Por hoy muchas de las Instituciones ya han optado por interconectar sus sedes mediante redes IP y los operadores cada vez apuestan más por esta tecnología, como una manera de compensar la reducción de sus ingresos por la telefonía tradicional.
Debido a las bondades que brinda la telefonía IP, es primordial que sus instalaciones departamentales tengan una conexión de calidad, segura, rápida y eficaz, reduciendo costos en las planillas telefónicas y dando oportunidad a que todas las áreas administrativas, pedagógicas y de servicio estén comunicados entre sí.
21
una de las ventajas de utilizar esta tecnología es unir servicios de voz dentro de la misma red.
Se reducirán los costos por el uso de la telefonía IP a comparación con la telefonía convencional. Se optimizará la comunicación interna con la implementación de una central telefónica virtual que reemplazará a la central telefónica actual (PBX Panasonic), reduciendo las interferencias.
CAPITULO II. MARCO METODOLÓGICO Y PLANTEAMIENTO DE LA PROPUESTA
2.1. Caracterización de la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya
En la ciudad de Puyo se encuentra la Unidad Educativa Fiscomisional “Nuestra Señora de Pompeya”, es una institución educativa que a lo largo de su trayectoria ha infundido FE, CIENCIA Y AMOR en el espíritu de la juventud, entregando profesionalismo y mística docente con ideales claros de formar la personalidad de nuestros alumnos por senderos de superación y éxito bajo la protección de la Virgen del Rosario de Pompeya. Como Centro Educativo Cristiano, considera al estudiante, agente de su propia realización integral con sus valores humanos auténticos, con su inteligencia creadora, su dignidad y voluntad al servicio de la sociedad.
22 Fuente: Google Maps
Visión
La Unidad Educativa “Nuestra Señora de Pompeya” se proyecta en cinco años ser una Institución líder en innovación que responda a la sociedad del conocimiento mediante la excelencia académica priorizando el aspecto humano y la evangelización.
Misión
Somos un Centro Educativo Fiscomisional, con niveles de educación Inicial, Básica y Bachillerato; ofrecemos una educación integral, que prioriza la formación en valores con ternura, firmeza y la praxis de la misericordia con preferencia a los más necesitados.
Objetivo General
Implementar el plan de mejora continua en base a los resultados obtenidos en la autoevaluación institucional para fortalecer la calidad educativa de la Institución.
Objetivos Específicos
Mejorar el dominio de la lectura comprensiva, el desarrollo del pensamiento lógico matemático y el método científico para subir el nivel del aprendizaje.
Difundir hábitos de estudio y motivar a los estudiantes y padres de familia para el cumplimiento de tareas escolares para mejorar el rendimiento académico.
Motivar el interés por la investigación para que los estudiantes asuman una actitud crítica y emitan juicios de valor.
23 Figura 14 Organigrama Estructural
Fuente: U.E. Nuestra Señora de Pompeya
2.2. Descripción del procedimiento metodológico para el desarrollo de la
investigación
2.2.1. Modalidad de investigación
Investigación cualitativa
Se empleó esta investigación cualitativa, la que permitió dialogar con las personas involucradas durante la investigación realizada, para su análisis e interpretación de resultados. Considerando la información obtenida se presenta una propuesta determinada según el análisis pertinente realizado a fin de establecer una caracterización esencial para el enfoque del proyecto, en base a las metodologías empleadas para dicho fin.
2.2.2. Tipos de Investigación
Se utilizaron los siguientes tipos de investigación como:
Investigación bibliográfica
24
Teórico, basándose en temas puntuales telefonía IP, Asterisk, cableado Estructurado, otros.
Investigación de campo
La investigación de campo se realizó en la Unidad Educativa “Nuestra Señora de Pompeya”, lo cual sirvió para determinar los requisitos para el diseño de la infraestructura de la red comunicaciones a través del servicio de telefonía IP, lo que permitió la recolección de datos como de la información correspondiente a la realidad actual, la forma como funcionan las comunicaciones dentro de la institución.
Investigación Experimental
El desarrollo de la investigación experimental permitió, en base a los resultados obtenidos en la investigación bibliográfica y de campo, diseñar la propuesta de utilizar telefonía IP para mejorar las comunicaciones en la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya.
2.2.3. Métodos de Investigación
Método de Deductivo
Este método permitió examinar técnicamente una serie de datos, conceptos y características generales para llegar a particulares relevantes que sirvieron como base y referente para entender el funcionamiento de la voz sobre las redes de datos, en otras palabras, VoIP.
2.2.4. Técnicas de Investigación
Instrumentos
Entrevista
Mediante esta técnica, se pudo obtener información interna sobre el estado de las comunicaciones: se realizaron entrevistas a las autoridades de la Institución Educativa.
25
La técnica de observación permitió analizó de requerimientos previos de la infraestructura de la red de datos para el desarrollo del proyecto.
2.2.5. Población y Muestra
La investigación se realizó en el área administrativa, y los datos se describen a continuación:
Tabla 2 Distribución de población
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Del resultado obtenido en la Tabla 2, corresponden a la población que intervendrá en la investigación, que conocen la realidad institucional de las comunicaciones, que conforman la fuente principal para la obtención de información para la investigación, por la población pequeña no se calculó la muestra.
FUNCIÓN CANTIDAD
Rectorado Vicerectorado Secretaria Telemática Biblioteca Inspección General Inspecciones DECE Educación Inicial Educación Básica Servicios (Conserjes) 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1
26 Análisis e interpretación de datos
Las Técnicas utilizadas para la recopilación de información, se desarrollaron básicamente a través de un cuestionario de preguntas realizada a Rectorado y Administrador del Área de Telemática, bajo el siguiente orden:
Entrevista
Preguntas realizadas a Rectorado
1. ¿En qué medida es indispensable para la actividad que usted realiza el uso de
telefonía?
Respuesta: Es muy indispensable porque a través de este medio de comunicación podemos agilitar tramites dentro y fuera de la institución, en el caso interno permite coordinar, organizar, dar órdenes al personal, que se encuentra en diferentes lugares
Análisis: Es muy importante la actividad realizada mediante la telefonía.
2. ¿Cómo se maneja en la actualidad las comunicaciones dentro de la
institución?
Respuesta: Actualmente la institución posee 3 línea telefónica de CNT, las cuales sirven para la recepción de llamadas internas y la utilización para la comunicación hacia afuera, internamente la comunicación entre departamentos se lo hace a través de PBX Panasonic el cual genera muchos problemas debido a la complejidad de conexiones.
Análisis: Las comunicaciones dentro de la institución se realizan mediante líneas PBX el cual no da un eficiente servicio a los departamentos.
3. ¿Se justifican los costos que se cancelan en planillas telefónicas para la
comunicación?
27
Análisis: Los costos no justifican el uso de la telefonía porque el servicio no llega a todos los departamentos.
4. ¿Existe un control detallado de llamadas telefonía realizados por los usuarios
de los departamentos?
Respuesta: Si existe un control limitado de llamadas telefónicas externas e internas.
Análisis: Las llamadas telefónica internas y externas esta limitadas por lo que solamente ciertas oficinas cuentan con este servicio.
5.- ¿Cuántas extensiones se utilizan para el cumplimiento de las actividades
entre los departamentos de la institución?
Respuesta: Existen 9 teléfonos fijos en los departamentos del área administrativa, mientras que en los otros departamentos como las áreas pedagógicas y subinspecciones carecen del mismo.
Análisis: Solo existen teléfonos fijos en el área administrativa.
Preguntas realizadas al Administrador de Telemática
1. ¿La institución cuenta con algún sistema de telefonía interno sea este
analógico, IP u otro?
Respuesta: En la actualidad cuenta con un sistema de telefonía analógico a través de una central telefónica.
Análisis: Existe una central telefónica que maneja las comunicaciones.
2. ¿Cuál es la infraestructura de red utilizada para la comunicación de datos en
los departamentos de la institución?
28
Análisis: La institución cuenta con una infraestructura de cableado estructurado aptos para la implementación del sistema de telefonía IP.
3. ¿En qué clase de direccionamiento de IP utiliza para la conexión de los
equipos?
Respuesta: El direccionamiento del IPV4 es de Clase C clasificado en subredes para la comunicación entre los departamentos.
Análisis: Cada departamento tiene una designación en Clase C a través de subredes que permiten la organización de la conexión.
4. ¿Cuál sería la influencia sobre el usuario final, al contar con un buen sistema
de comunicación en la institución?
Respuesta: Reducción de los tiempos de respuesta en el servicio de comunicaciones, cambiar la imagen institucional en base a los avances tecnológicos.
Análisis: Una vez contado con el sistema de comunicación de telefonía IP se reducirían el tiempo de respuesta y la institución iría a la par con los avances tecnológicos.
Preguntas realizadas a los Administrativos
1. ¿Conoce usted qué tipo de telefonía utiliza la institución para comunicarse
entre sus departamentos?
Análisis: La mayoría de los entrevistados desconoces del tipo de telefonía que utiliza la institución
2. ¿Con que frecuencia utiliza el servicio telefónico interno para comunicarse
con la áreas y departamentos de la institución?
Análisis: La mayor parte de los entrevistados indican que utilizan el servicio telefónico interno en un nivel alto (casi siempre).
3. ¿Existe interferencias al momento de las llamadas telefónicas realizadas a
29
Análisis: Luego del análisis realizada a los entrevistados se determina que existen interferencias especialmente cuando las llamadas se la hacen entre los distintos departamentos al mismo tiempo.
4. ¿Es adecuado el tiempo de respuesta en las llamadas telefónicas a los
diferentes departamentos?
Análisis: Luego de la interpretación de los entrevistados se determina que el tiempo de respuesta de las llamadas telefónicas es regular, ya que a medida que la línea está ocupada no se puede tener acceso rápido al servicio.
5. ¿Cómo calificaría al servicio al servicio de telefonía interna para la
comunicación entre sus dependencias, y por qué?
Análisis: Luego de promediar la respuesta de los entrevistados la calificación del servicio de telefonía interna es Regular, porque la conexión telefónica no se realiza a la totalidad de los departamentos.
6. ¿Con que departamentos puede comunicarse a través de la telefonía interna?
Análisis: La mayor parte de los entrevistados responde que solo pueden comunicarse con algunos departamentos del área administrativa
7. ¿Existe privacidad al momento de realizar llamas telefónicas internas?
Análisis: La mayoría de entrevistados no están seguros de que si existe o no privacidad al momento de las llamadas.
Análisis de los resultados de la entrevista
30
2.3. Propuesta del Investigador: Diseño de la infraestructura de red de
comunicaciones para brindar el servicio de telefonía IP en la Unidad Educativa
“Nuestra Señora de Pompeya”
En la actualidad las instituciones a nivel nacional e internacional que desean tener las comunicaciones internas a bajos costos, con rapidez y eficacia deben contar con una eficiente estructura de conexiones telefonía IP entre sus departamentos.
La estructuración de la telefonía IP para la comunicación interna es de vital importancia para la unidad educativa en fin de acelerar las actividades comunicativas y la búsqueda de medios tecnológicos acorde a la época, donde la comunicación juega un papel importante.
Para aplicar con el sistema de telefonía IP se procederá con las siguientes etapas:
ETAPA 1: Análisis. En esta etapa se elabora el análisis de factibilidad técnica que
determina los requerimientos de los equipos de comunicación, la factibilidad operacional que determina si existe el personal adecuado para el manejo de y mantenimiento de la telefonía IP y la factibilidad económica que determina la situación financiera en cuanto a los costos de instalación y operación de la telefonía IP se trata.
ETAPA 2: Diseño. En esta etapa se elaboran los diseño físico y lógico de la infraestructura de la telefonía IP, el mismo que permitirá verificar el funcionamiento correcto de cada uno de sus puntos colocados en los departamentos de la institución.
ETAPA 3: Instalación y configuración. En esta etapa se procede con la instalación y configuración del servidor Asterisk en una máquina virtual (VirtualBox), también los usuarios de cada una de las extensiones a través de Softphone X-Lite, que permite simular a un teléfono.
ETAPA 4: Prototipo. En esta etapa se procede a diseñar un prototipo en la herramienta Cisco Packet Tracer para demostrar la eficiencia de la conexión entre el servidor de telefonía IP y los usuarios
2.4. Conclusiones Parciales del Capítulo II
31
indispensable dentro de la institución ya que se optimizaría los recursos tecnológicos en cuanto a comunicación interna se refiere.
Luego de la entrevista realizada al personal administrativo de la institución se concluye que existen anomalías de índole tecnológico en el uso telefónico para la comunicación entre los departamentos
La investigación de campo permitió determinar las necesidades de la comunicación de telefonía IP y descubrir las falencias de la conexión a través de la telefonía tradicional administrada por una central telefónica obsoleta.
CAPÍTULO III.- DESARROLLO DE LA PROPUESTA
Tema
Diseño de la infraestructura de red de comunicaciones para brindar el servicio de telefonía IP en la Unidad Educativa “Nuestra Señora de Pompeya”
Objetivos
Objetivo General
Diseñar e implementar un prototipo de cada uno de los componentes de la infraestructura de red de comunicaciones y el servicio de telefonía IP.
Objetivos Específicos
Establecer el estudio de factibilidad
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Implementar el prototipo del sistema de telefonía IP mediante la interfaz web FreePBX de Asterisk.
3.1. Análisis de Factibilidad
Factibilidad Operativa
El presente proyecto de investigación desarrollado permite fortalecer los requerimientos de la institución de acuerdo a los procesos y procedimientos realizados.
Para el desarrollo y manejo de la central de telefonía IP, existe el personal de telemática el cual será capacitado para el manejo del sistema, lo que permitiría mejorar las telecomunicaciones de la institución.
Para ellos cuenta con dos tipos de usuarios:
Administrador (Telemática)
Usuarios (Áreas Administrativas)
Los usuarios del área Administrativa deben ser capacitados para el uso y funcionamiento del sistema de telefonía IP, para que no surja inconsistencias por lo que se les brindara la información adecuada, las posibilidades que nos ofrece esta tecnología el cual conlleva una gran cantidad de beneficios.
Factibilidad Técnica
33
La institución cuenta con una persona encargada del departamento de telemática, será el que realice el mantenimiento preventivo, correctivo, operación y brindará las soluciones a los posibles inconvenientes, por lo que cuenta con altos conocimientos en cableados estructurado, software y sistemas operativos Windows y Linux.
A continuación, se describen los equipos que serían necesarios adquirir para su implementación:
Tabla 3 Características Hardware
Detalle Características
Servidor ML150G6 HP servidor ML150G6(1) Quad-Core Intel Xeon E5504(2,00GHz,80W DDR3-800,4MB I.3 Cache /2 GB RAM 8 RAM, Disco 1TB.
Swith Modelo de Cisco Catalyst 2650-24 Teléfonos IP CISCO 7911 1 cuenta SIP.
2 puertos Ethernet 10/100 Mbps. Manos libres Full Dúplex.
Pantalla gráfica LCD de 132x48 píxeles.
3 teclas XML programables sensibles al contexto. Router Wireless Linksys EA1900 Dual Band N450 + AC1750 Router Wireless Linksys Cisco E6500 Dual Band 4lan
Antena unidireccional emisor
Ubiquiti Airmax Nanobeam M5 Ap Antena 25dbi 200mw Poe
Antena unidireccional receptor
Nano Station Ubiquiti Airmax Loco M5 5ghz 13dbi 150mbps Cpe
Mikrotik Cloud Crs125-24g-1s-rm De 24 Puertos Gigabit
Fuente U.E Nuestra Señora de Pompeya
Tabla 4 Características Software
Detalle Características
AsteriskNow Distribución GNU/Linux, Gestor Web FreePBX
34
X-Lite Software Simula a un teléfono convencional desde un computador
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Factibilidad Económica
Se considera un estimado de costos para la implementación basado en los requerimientos técnicos, la cual tendrá una variación en la creación del proyecto.
Tabla 5 Presupuesto Equipos Hardware
Cantidad Detalle V. Unitario Costo total
1 Servidor ML150G6 HP 855 855.00
1 Swith 200 200
13 Teléfonos IP CISCO 7911 85 1.105 1 Router Wireless Linksys EA1900
Dual Band N450 + AC1750
445 445
1 Router Wireless Linksys Cisco AC1750 Dual Band 4lan
238 238
2 Antena Ubiquiti Airmax Mimo 2x2 Dish Parabola 34dbi 5ghz Ptp
264 528
1 Router Mikrotik 1100 x2 AH 13 puertos 500 usuarios
605 605
1 Materiales varios (cableado, conectores, etc)
230 230
Total 4.206,00
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Tabla 6 Presupuesto de Software
Detalle Costo
AsteriskNow 0.00
Zoiper 0.00
35
Total 0.00
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
La Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya ya cuenta con una red de cableado estructurado, a continuación, detallaremos los equipos necesarios para el servicio de telefonía IP.
Tabla 7 Presupuesto de Sistema de Telefonía IP
Cantidad Detalle V. Unitario Costo total
1 Red de Datos 0 0
1 Servidor ML150G6 855 855
1
Swith200
200
13 Teléfonos IP CISCO 7911
85 1.105
Total 2.160,00
36
3.2. Diseño de la arquitectura del sistema de telefonía IP
Figura 15 Planta Baja Área Pedagógica y Servicios
37 Figura 16 Primera Planta Área Administrativa
38 Figura 17 Planta Baja E. Básica e Inicial
39
Las direcciones IP´s asignadas para la Planta Administrativa y Bachillerato, a cada uno de los departamentos de la institución son:
Tabla 8 Direcciones IP Departamentos
ESTRUCTURA DEPARTAMENTO EXTENSIONES DIRECCIONES
IP´S MASC. DE SUBRED PRT. DE ENLACE PL A N O 1
Colecturía 130 192.168.40.90
255. 255. 255. 0 192. 168. 40. 8 5
Telemática 140 192.168.40.91
Biblioteca 150 192.168.40.92
Inspección general 160 192.168.40.93
Inspección 2 180 192.168.40.94
DECE 200 192.168.40.95
Servicios 230 192.168.40.96
PL
A
N
O
2
Rectorado 100 192.168.40.97
Vicerectorado 110 192.168.40.98
Secretaria 120 192.168.40.99
Inspección 1 170 192.168.40.100
Inspección 3 190 192.168.40.101
PL
A
N
O
3
Educación Básica 220 192.168.40.102
Educación Inicial 210 192.168.40.103
40
3.3. Diseño lógico de la conexión de la telefonía IP
Figura 18 Diseño Lógico
41
3.4. Instalación AsteriskNow y plataforma FreePBX
Luego de descargar el software en imagen ISO, pulsamos en Full Install para arrancar con la instalación.
Figura 19 Inicio de instalación FreePBX
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
La siguiente imagen es para configurar la red en nuestro servidor AsteriskNow, mediante IP manualmente o DHCP, en este caso usamos las IP´s detalladas a continuación.
Figura 20 Ingreso de IP´s
42
Por defecto se crea un usuario Root donde nos pide ingresar la contraseña, el cual será nuestro administrador de Asterisk, pulsamos OK.
Figura 21 Ingreso de contraseñas
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Aquí nos muestra el primer arranque de FreePBX, donde nos indica usuario Root.
Figura 22 Ingreso al ROOT del servidor AsteriskNow
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Para finalizar la instalación de FreePBX con éxito nos nuestra a continuación la dirección IP de la interfaz web.
Figura 23 Instalación FreePBX
43 3.5. Configuración FreePBX
Para la realización de la prueba se procederá a crear extensiones en el servidor de telefonía IP Asterisk, con el objetivo de realizar llamadas.
Realizamos la configuración básica para la central telefónica.
Figura 24 Ingreso de usuario como Administrador
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Ingresamos los datos de usuario Administrador, permite el control de actividades.
Figura 25 Control de Actividades Administrador
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
44 Figura 26 Ingreso de datos
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Accedemos en la opción FreePBX Administration, usando los datos de administrador ingresadas anteriormente.
3.6. Configuración de extensiones
Realizamos la configuración de extensiones, seleccionamos Generic SIP Device.
Figura 27 Configuración SIP
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018) Iniciamos la configuración SIP
45 Figura 28 Creación de Extensiones
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Colocamos la contraseña que tendrá en usuario de la extensión que se está generando en la opción This device uses SIP Tecnhology.
Figura 29 Ingreso de contraseña de extensión
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
46
3.7. Configuración de usuario con Softphone X-Lite
Existen diversos programas Softphones que nos sirve para comunicarnos con la telefonia IP, a continuacion los pasos para configurar X-Lite.
Figura 30 Simulador Teléfono IP
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Lo primero que debemos hacer es crear una cuenta SIP, hacemos clip en Softphone y seleccionamos Account Settings, ingresamos los datos requeridos.
Figura 31 Configuración Teléfono IP
47
3.8. Resultados de la implementación del prototipo
Para comprobar los resultados de la implementación del prototipo se realizan las pruebas que permiten verificar la configuración del servidor y sus servicios, para eso se utilizaron los siguientes equipos:
1 Laptop marca DELL (Colecturía)
1 Laptop marca Toshiba (Secretaria)
En la laptop marca DELL se procedió a instalar el servidor AsteriskNow mediante una máquina virtual, el cual nos permitirá controlar la central telefónica. Dentro del Sistema Operativo de Windows se instaló el Softphone X-Lite como primer usuario que representa a colecturía para realizar las pruebas de llamadas internas.
En la laptop marca Toshiba también se procedió a instalar el Softphone X-Lite, como segundo usuario (Secretaria) para comprobar las llamadas internas con el primer usuario y viceversa.
48 Resultados
Figura 32 Secretaria Ext. 120
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Llamada entrante desde la extensión 120
Figura 33 Colecturía Ext. 130
49 Figura 34 Emisor Ext. 120 Conectado
Fuente: (Mayorga, C. A., 2018)
Figura 35 Receptor Ext.130 Conectado
50 3.9. Conclusiones parciales del capítulo III
En este capítulo se presenta el diseño de la infraestructura del sistema de telefonía IP, el cual permite brindar el servicio de llamadas telefónicas de forma rápida y eficaz, en base a las pruebas realizadas con el prototipo.
El diseño del FreePBX se ha basado en el uso de herramientas GNU con la consiguiente reducción de gastos. Gracias a las licencias de Linux y Asterisk es posible introducir en el mercado una solución con las mismas características que las actuales centrales telefónicas a un precio más económico.
51 CONCLUSIONES GENERALES
La Unidad Educativa “Nuestra Señora de Pompeya”, cuenta con una estructura de red de cableado estructurado y conexión inalámbrica entre sus departamentos lo que permitió implementar el servicio de telefonía IP.
El prototipo permite evidenciar que la herramienta Asterisk y Softphone cumplen con las funciones de rendimiento flexibilidad y compatibilidad con los diferentes elementos de hardware y software.
52 RECOMENDACIONES
Como parte del mejoramiento del servicio de telefonía IP en la Unidad Educativa Nuestra Señora de Pompeya, se recomienda implementar las extensiones telefónicas en cada uno de los departamentos y áreas de trabajo de acuerdo a la infraestructura de la institución.
Realizar el mantenimiento respectivo y revisión minuciosa de la red y los dispositivos para evitar fallo en el funcionamiento, evitando perjudicar a los usuarios que utilizan la red de telefonía IP diariamente.
