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UN U NI I V V E E RS R SI ID DA AD D NA N AC CI IO ON N AL A L D DE EL L C C E E N N T T R R O O D D E E L L P P E E R R Ú Ú
FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS
TESIS
IMPLEMENTACIÓN DE UN MECANISMO CACHÉ WEB EN LA RED INALÁMBRICA DE LA EMPRESA ACC Y GBN S.R.L.
PRESENTADO POR:
BALDEÓN NUÑEZ, Boris Gustavo
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO DE SISTEMAS
HUANCAYO – PERÚ
2012
ii
ASESOR:
Ing. Henry G. Maquera Quispe
iii
AGRADECIMIENTOS
A Dios, por estar siempre conmigo cada día y en cada paso que doy en mi vida, por darme siempre que lo necesito, por estar conmigo en todo momento.
A mi familia, por su paciencia, comprensión y aliento constante para vencer los obstáculos y seguir adelante, hasta la culminación de mis estudios.
A mi Alma Máter, por ser el refugio, donde recibí las enseñanzas, que dieron las primeras semillas para mi formación profesional, y me facilitaron la realización de la presente Investigación.
A mis asesores y docentes, por haberme formado con buenos valores y gran capacidad en mi carrera profesional para poder estar preparado para el mundo competitivo que vivimos hoy en día, en forma especial al Ing. Henry G. Maquera Quispe, por su valorable orientación y experiencia que hizo posible la ejecución del presente trabajo, transmitiendo sus conocimientos con gran calidad y profesionalismo.
Boris Gustavo
iv
DEDICATORIA
El esfuerzo y sacrificio de este trabajo lo dedico con mucho cariño y admiración a mi padre Gregorio por haber estado siempre conmigo, a mi madre Olga por tenerla presente, a mi esposa Noemí, a mis hermanos, a la Sra. Hilda Carhuachin, quienes han sido la fuente de mi inspiración para la presente investigación.
EL AUTOR.
v
RESUMEN
El presente trabajo titulado: “IMPLEMENTACIÓN DE UN MECANISMO CACHÉ WEB EN LA RED INALÁMBRICA DE LA EMPRESA ACC Y GBN S.R.L.”, plantea la problemática de la situación actual de la empresa, el cual al momento de acceder a la red de la empresa refleja demasiada saturación, los tiempos de descarga son demasiado prolongados cuando esto sucede y en particular sucede a menudo, por ende no se puede acceder a la información que está inmerso en el Internet en el instante en que el usuario lo desea, eso refleja la incomodidad del usuario por lo que la gran mayoría de Ellos lo tilda de ser un servicio regular y pésimo.
Visto estas deficiencias se plantea implementar un mecanismo cache el cual lo que va a realizar es almacenar la información requerida por un usuario y cuando otro usuario requiera la misma información no la va recibir directamente del internet sino de el mecanismo cache de web, si la información no estuviera almacenada la descarga lo haría del Internet y lo almacena en forma paralela, dando mayor fluidez a la transmisión de información, a este mecanismo se le denomina servidor cache de web, pero este servidor no trabaja solo necesita que le acompañe otro componente, al cual se le denomina servidor administrador de la red, es en este servidor donde se hacen todas las configuraciones de las interfaces de red, a su vez se hizo un enlace punto a punto para que haya comunicación entre las redes que se encontraban en ubicaciones distintas, un monitoreo de red adecuado y pueda compartir el mismo servidor cache de web.
Para realizar este proyecto primero se empezó realizando un diagnostico de la situación actual de la empresa y de cómo estaba distribuido su red, paso siguiente se hizo el rediseño de la red considerando el enlace punto a punto y la implementación de los servidores, el paso final fue implementar la red adquiriendo y poniendo en marcha equipos de red que tenía la empresa, realizando las configuraciones necesarias, haciendo el estudio previo del enlace, las conexiones en base rediseño y poniendo en marcha la implementación de los servidores.
Los resultados que se obtuvieron fueron contundentes ya que de un 82% de usuarios que calificaba al servicio de regular y pésimo, y después de la implementación pasa a ser el 87% que consideraban que el servicio prestado por la empresa es óptimo, a su vez los tiempos de espera redujeron considerablemente y la cantidad de información almacenada en el servidor disminuyo el trafico de información en el ancho de banda asignado por el proveedor de servicios de Internet.
vi
ABSTRACT
The present Works entitled "IMPLEMENTATION OF A WEB CACHING MECHANISM IN THE WIRELESS NETWORK COMPANY ACC AND GBN SRL", The problem of the current situation of the company, which at the time of access to the network of the company reflects too much saturation, download times are too long and when this happens in particular often happens, hence they will not be able to access the information that is immersed in the Internet at the moment when the user wishes, that reflects the discomfort of the user and that a large majority of them the qualify to be a regular service and lousy.
Having these deficiencies arises to implement a cache mechanism which will make what is to store the information required by a user when another user needs the same information will not receive directly from the internet but web caching mechanism, if the information was not stored the Internet would download and store it in parallel, giving greater fluidity to the transmission of information, this mechanism is called web cache server, but this does not work alone server needs to be accompanied by another component, which is called network administrator server, this server is where they make all the settings for network interfaces, in turn, made a point to point link for communication among the networks that were in different locations, appropriate network monitoring and can share the same web server cache.
To make this project first began making a diagnosis of the current situation of the company and how it was distributed network, the next step was to redesign the network considering the point to point link and the implementation of servers, the final step was to implement the network by acquiring and implementing network equipment that had the company made the necessary settings, making the previous study of the link connections based redesign and launching the implementation of the servers.
The results obtained were conclusive because 82% of users who termed the average and lousy service and after implementation becomes the 87% who felt that the service provided by the company is optimal, in turn reduced waiting times considerably and the amount of information stored on the server decreased traffic information on the bandwidth allocated by the Internet service provider.
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ÍNDICE
Página
ASESOR ii
AGRADECIMIENTOS iii
DEDICATORIA iv
RESUMEN v
ABSTRACT vi
ÍNDICE vii
INTRODUCCIÓN 1
CAPÍTULO I GENERALIDADES
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3
1.1.1 Situación del acceso a internet en el Mundo 3
1.1.2 Situación del acceso a internet en el Perú 5
1.1.3 La empresa ACC y GBN S.R.L. 7
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 12
1.3 OBJETIVOS 13
1.4 JUSTIFICACIÓN 13
1.4.1 Justificación Teórica 13
1.4.2 Justificación Práctica 13
1.4.3 Justificación Metodológica 13
1.5 HIPÓTESIS 14
1.6 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 14
1.6.1 Tipo de Investigación 14
1.6.2 Nivel de Investigación 14
1.6.3 Población y Muestra 15
CAPÍTULO II
MARCO DE REFERENCIA
2.1 ANTECEDENTES 16
2.2 MARCO TEÓRICO 21
2.2.1 Ancho de Banda 21
2.2.2 Redes Inalámbricas 29
2.2.3 Cache de web 46
2.2.4 ThunderCache 51
2.2.5 Mikrotik 55
2.3 MODELO APLICATIVO 56
2.4 MARCO CONCEPTUAL 58
CAPITULO III
INTERVENCIÖN METODOLÓGICA
3.1 DETERMINACIÓN DE LA IDENTIDAD DE LA EMPRESA ACC Y GBN SRL 60
3.1.1 Descripción General de la Empresa ACC Y GBN SRL 60
3.1.2 Soporte estadístico 61
3.2 DIAGNÓSTICO DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA EMPRESA 63
3.3 VARIABLES Y SUS INDICADORES INVOLUCRADOS 66
3.4 PROPUESTA DE REDISEÑO DE LA RED INALÁMBRICA 66
3.4.1 Dispositivos inalámbricos a añadir 66
3.4.2 Software a utilizar 70
3.4.3 Radioenlace de las Centrales 1 y 2 71
3.4.4 Rediseño de la estructura de la red inalámbrica 83
3.5 IMPLEMENTACIÓN EN BASE AL REDISEÑO 85
3.5.1 Componentes de Red 86
3.5.2 Configuración de los Puntos de Acceso 88
3.5.3 Configuración del servidor Mikrotik 97
3.5.4 Instalación del servidor ThunderCache 104
3.5.5 Configuración del servidor ThunderCache en paralelo con el servidor Mikrotik 115
3.5.6 Probando la implementación 121
viii CAPITULO IV
ANALISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
4.1 ACERCA DEL PROBLEMA 124
4.1.1 Con respecto a la primera encuesta 124
4.1.2 Con respecto a la segunda encuesta 125
4.2 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y PRUEBA DE HIPÓTESIS 127
4.2.1 Hipótesis General 127
4.2.2 Hipótesis Específicas 129
CONCLUSIONES 133
RECOMENDACIONES 134
REFERENCIAS ANEXOS
1
INTRODUCCIÓN
En la economía global de hoy en día, el uso de Internet en el ambiente corporativo está creciendo exponencialmente. A medida que proveedores, socios y clientes migran sus operaciones críticas de negocio a plataformas basadas en la Web, las empresas necesitan integrar estrechamente sus prácticas comerciales a Internet. El problema es que a medida que incrementa el uso de Internet, también aumentan los costos asociados.
Es por esta razón que, a cambio de invertir cada vez más en recursos para expandir la capacidad de sus redes, las empresas están buscando formas de hacer más eficientes sus redes actuales. Este tipo de solución puede adquirirse a través de la implementación de la tecnología de Cache de Web. Este tipo de características se toman en cuenta en la presente tesis titulada Implementación de un Mecanismo Cache Web en la Red inalámbrica de la Empresa ACC Y GBN SRL, la cual tiene la siguiente estructura:
En el Capítulo I: Generalidades se aborda temas como: Planteamiento del problema, Formulación del problema, Objetivos, Justificación dentro de ella se considera a la Justificación teórica, Justificación práctica y Justificación metodológica, del mismo modo se hace referencia a la Hipótesis, Metodología de la investigación dentro de ello se considera al Tipo de investigación, Nivel de investigación, Método de investigación, Fuente de información, Técnicas de recopilación de datos, Población, Muestra.
En el Capítulo II: Se hace referencia a los siguientes puntos: Antecedentes dentro de las cuales se tiene algunas consideraciones tituladas: Arquitectura para la Distribución de Documentos en un Sistema Distribuido a Gran Escala; Ubiquiti, Centos, Mikrotik, ThunderCache, una Buena Solución Inalámbrica para una Wisp; Análisis de la Tecnología WDS y su Aplicación en el Diseño de Infraestructura de Red Inalámbrica en Ambiente Open Source; Integración de Aplicaciones de Software Libre Aplicado a un Clúster de Alta Disponibilidad y Balanceo de Carga de Servidores Proxy; Políticas y Seguridades para El Diseño de un Proveedor de Servicios de Internet – ISP, del mismo modo se hace referencia al Marco Teórico y al Marco Conceptual.
En el Capítulo III: Se hace referencia a la intervención metodológica, en la cual se definirá a la Empresa ACC Y GBN SRL, su situación actual, se realizara el diagnóstico de la empresa, se planteará el rediseño de la red inalámbrica, se realizaran estudios previos para realizar los enlaces así como la configuración e implementación de los equipos y por último se realizara la implementación de los servidores tanto el que hace el almacenado de información como el que administra la interfaces de la red.
2 En el Capítulo IV: Se presenta, el análisis y la discusión de los resultados, donde se observa que con implementación realizada se mejora la comunicación y el paso de información en la red inalámbrica de la Empresa.
B.G. Baldeon Nuñez.
3
CAPÍTULO I GENERALIDADES
En el presente capítulo trataremos sobre el uso de internet a nivel nacional, así como el auge que estas tomando las instalaciones del servicio de internet en los hogares, así a la vez muestra información sobre la Empresa ACC Y GBN SRL, aquí se da a conocer el planteamiento del problema a través de mediante el análisis interno y externo de la estructura de la red wifi en ambas centrales ubicadas en distintas direcciones del distrito de El Tambo, a su vez se realizo una encuesta, algunas entrevistas y el análisis sobre la situación de la empresa, además se considero la formulación del problema mediante las variables que afectan y son parte del problema, los objetivos, la justificación, la hipótesis y la metodología de la investigación a utilizar a lo largo del desarrollo de la tesis.
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Internet ha sido un término de evolución y desarrollo social entre los seres humanos, la cual ha hecho más fácil el intercambio de información, dando lugar a un acercamiento entre las fronteras y haciendo un poco más fácil la vida cotidiana, ya sea en nuestros trabajos, estudios y demás actividades que requieras de su uso.
El acceso de gran parte de la población no lo hace solo desde el ordenador de su casa, sino también desde dispositivos portátiles que son capaces de conectarse desde cualquier sitio, siempre que se disponga de cobertura de comunicaciones.
1.1.1 Situación del acceso a internet en el Mundo
El enorme crecimiento de Internet ha conllevado inexorablemente a un aumento proporcional en el tráfico telemático que deben soportar tanto las redes de comunicaciones como los servidores que ofrecen los contenidos, para paliar este crecimiento se hizo necesario el uso de cachés que minimizaran el efecto de la carga del tráfico generado sobre la calidad del servicio prestado.
4 Uno de los principales objetivos de los administradores de red es ofrecer a los usuarios un acceso rápido a los contenidos. En éste sentido se han desarrollado muchas soluciones a nivel de hardware y software que permiten realizar dar solución a esta situación.
El alto costo del ancho de banda WAN, la distancia a recorrer para obtener los datos y todo aquello que concierne a la seguridad, son los problemas más típicos en el ámbito Internet.
Incluso si se redujeran las tarifas WAN, los costos seguirían siendo todavía elevados, ya que el principal problema es que la demanda de acceder a internet crece más rápidamente que la oferta de la misma, lo que propicia una disminución de la productividad del servicio en los usuarios, empleados y frena el crecimiento de Internet en el país. En la siguiente figura 1.1 se muestra el crecimiento de internet por región.
FIGURA 1.1
USUARIOS DE INTERNET POR REGIÓN
Fuente: Internet World Stats, 2011.
Elaboración: Internet World Stats.
La figura 1.1 muestra a la cantidad de usuarios por región, donde en América Latina se observa que 235.8 millones de la población son usuarios de internet o llamados de manera similar internautas, la cual esta cifra va en aumento día con día en todas las regiones del mundo y por ende cuando se realiza una llamada directa a páginas Web se obtiene con frecuencia una respuesta lenta y penosa, internet está bastante saturado porque todos pedimos cosas al mismo tiempo.
Como es conocido en Internet, existe mucho congestionamiento de tráfico, y por cada consulta de sitios web, se debería establecer la conexión hacia dicho
5 sitio cada vez que este se actualice, transportando la red los paquetes nuevamente desde y hacia nuestra computadora, (encriptados para viajar hacia y desencriptados para regresar, pasando por diferentes protocolos, los cuáles reducen el ancho de banda, recursos, retardo, etc.).
1.1.2 Situación del acceso a internet en el Perú
En el Perú se observa un crecimiento de cantidad de usuarios o internautas a comparación de años anteriores, lo cual se puede observar en la tabla 1.1:
TABLA 1.1
USUARIOS DE INTERNET EN EL PERÚ
Fuente: Internet World Stats, 2011.
Elaboración: Internet World Stats.
Como se observa en la tabla 1.1, en la fila donde está ubicado Perú tiene una cantidad de usuarios de 9 millones 157 mil 800 en total aproximadamente lo que representa al 31.3% de la población total estimada, a comparación del año 2000 el crecimiento en cantidad de usuarios ha sido vertiginoso, por ende la población de internautas en el Perú va aumentando día con día.
6 En la siguiente tabla 01 se muestra el uso del Internet nacional.
TABLA 1.2
USO DEL INTERNET NACIONAL
Fuente: Pontificia Universidad Católica del Perú, Junio 2010.
Elaboración: Pontificia Universidad Católica del Perú.
En la tabla se muestra las respuestas a la pregunta ¿Con que frecuencia hace usted uso de internet?, en la cual se puede percibir que la suma de porcentajes desde la respuestas que hace uso todos los días hasta la respuesta que hace uso con menor frecuencia es de 56%, lo cual indica que más del 50% de la población peruana hace uso de este servicio.
Se dice además que principal lugar de conexión sigue siendo las cabinas de internet, sin embargo el acceso en hogares crece año a año, como se muestra en la siguiente figura 1.2:
FIGURA 1.2
LUGAR DE ACCESO A INTERNET
Fuente: Usos y Actitudes en Internet 2008 -Ipsos Apoyo Opinión y Mercado.
Elaboración: Ipsos Apoyo Opinión y Mercado.
7 La figura 1.2 nos indica que el uso de internet en casa a aumentado en proyección del año 2006 de 21%, en el 2007 de 26%, al año 2008 a 32%, lo que a su vez indica que la población está optando también a adquirir el servicio de internet en la comodidad de su hogar muy aparte de usarlo en otro ambientes.
Por lo tanto se observa que muchas personas se van sumando cada día a usar los servicios de internet en distintos ambientes y esto haría colapsar el ancho de banda para cada usuario o cliente, además atención en lo siguiente, si una persona como usuario del servicio de internet administra una red con un ancho de banda asignado y contratado y el cual a su vez provee el servicio de internet a otra cantidad de usuarios, hace que el ancho de banda asignado se comparta con todos los usuarios haciendo que este servicio cada vez que alguien haga una descarga tenga un efecto negativo en la red, como el de aumentar el tiempo de espera para acceder a los servicios web.
1.1.3 La empresa ACC y GBN S.R.L.
Fue creada mediante escritura pública de fecha 07/10/2009 otorgado por notario público de Huancayo Dr. Armando Zegarra y aclaratoria de fecha 22/06/2010 otorgado por notario público Ela Balvin, cuyo número de partida es 11141430 en la zona registral N° VIII sede Huancayo - oficina registral de Huancayo.
Una de las áreas de negocio de la empresa es distribuir Internet inalámbrico a los domicilios donde tenga cobertura de señal emitida desde su central, cuenta con aproximadamente 60 usuarios distribuidos en dos centrales de emisión de señal, ubicados la primera en Jr. los Rubíes 843 la cual denominaremos CENTRAL 1 y la segunda en el Jr. Oswaldo Barreto 799 la cual denominaremos CENTRAL 2 y ambas se encuentran en el distrito de El Tambo provincia de Huancayo.
En la siguiente figura 1.3 se muestra las ubicaciones de las centrales de emisión de señal de internet inalámbrico utilizando la herramienta google maps.
8 FIGURA 1.3
UBICACIONES DE LAS CENTRALES
Fuente: ACC Y GBN SRL, mayo 2012.
Elaboración: ACC Y GBN SRL.
La figura 1.3 muestra las ubicaciones de las dos centrales de emisión de internet inalámbrico ubicadas en el distrito de El Tambo en las direcciones anteriormente mencionadas.
Estructuras de las centrales de emisión de internet: Las dos centrales tienen una estructura similar en cuanto a cantidad de equipos y características de ellos los cuales mencionaremos paso a paso.
a. Central 1: Ubicado en Jr. Los Rubíes 843 El Tambo – Huancayo, cuenta con un router marca Tp-link y modelo TD-8901G, con un portal cautivo llamado Zeroshell el cual nos sirve para administrar la red cuya función es asignar nombres de usuario y claves de usuario el cual esta implementado en una computadora (Pentium IV, de placa Intel modelo D865PERL, con 512mb de memoria RAM, disco duro de 40gb, y dos tarjetas de red de un gigabit), con tres antenas sectoriales de 120 grados cada uno para cubrir los 360 grados de circunferencia y a la vez Acces Point de marca Senao Engenius y modelo EOC2610 el cual a su vez tiene una potencia de emisión de 630mw cada una y a su vez trabajan en la frecuencia 2.4Ghz, con cable UTP marca AMP, con un Switch de marca Tp-link y modelo TL-SF1008D, para los usuarios se utilizan generalmente el Acces Point de marca Tp-link modelo WA500G o el modelo WA5110G y antena panel direccional en la frecuencia de 2.4Ghz, en la siguiente figura 1.4 se muestra cómo es que esta distribuido cada uno de estos equipos descritos anteriormente.
9 FIGURA 1.4
ESTRUCTURA DE LA CENTRAL 1
Fuente: ACC Y GBN SRL, mayo 2012.
Elaboración: Propia.
La Figura 1.4 muestra como está estructurada la central 1, de la cual se describe que tiene tres antenas sectoriales que emiten señal inalámbrica a los usuarios del servicio, las cuales a su vez están conectadas a un Switch de 8 puertos, y este Switch está conectado a la tarjeta de red A del portal cautivo, se sabe además que este portal cautivo esta implementado en una computadora con dos tarjetas de red de un gigabit(A y B), además el portal cautivo también está conectado mediante la tarjeta de red B al router que es a donde llega el servicio de internet por parte de nuestro proveedor de servicio de internet (ISP), todo ello se realiza respetando el protocolo de internet TCP/IP.
b. Central 2: Ubicado en Jr. Oswaldo Barreto 799 El Tambo – Huancayo, de manera similar posee exactamente igual las características de la central 1, IP: 192.168.1.254 IP: 192.168.0.1
IP: 192.168.1.1
WAN ISP
Portal Cautivo Zeroshell Router
Switch Antena Direccional
IP: 192.168.0.22
IP: 192.168.0.23
IP: 192.168.0.21
Acces Point Usuario IP: 192.168.0.20
Antena + Acces Point Senao Engenius
IP: 192.168.0.2 IP: 192.168.0.4 IP: 192.168.0.3 Antena Direccional
A B
10 en la siguiente figura 1.5 mostraremos como es que esta distribuido dicha central.
FIGURA 1.5
ESTRUCTURA DE LA CENTRAL 2
Fuente: ACC Y GBN SRL, mayo 2012.
Elaboración: Propia.
La Figura 1.5 muestra como está estructurada la central 2, de la cual se describe que de manera similar tiene tres antenas sectoriales que emiten señal inalámbrica a los usuarios del servicio, las cuales a su vez están conectadas a un Switch de 8 puertos, y este Switch está conectado a la tarjeta de red A del portal cautivo, se sabe además que este portal cautivo esta implementado en una computadora con dos tarjetas de red de un gigabit(A y B), además el portal cautivo también está conectado mediante la tarjeta de red B al router que es a donde llega el servicio de internet por parte de nuestro proveedor de servicio de internet (ISP), todo ello se realiza respetando el protocolo de internet TCP/IP.
IP: 192.168.1.254 IP: 192.168.0.1
IP: 192.168.1.1
WAN ISP
Portal Cautivo Zeroshell Router
Switch Antena Direccional
IP: 192.168.0.22
IP: 192.168.0.23
IP: 192.168.0.21
Acces Point Usuario IP: 192.168.0.20
Antena + Acces Point Senao Engenius
IP: 192.168.0.2 IP: 192.168.0.4 IP: 192.168.0.3 Antena Direccional
A B
11 La empresa y su situación: La empresa cuenta con contratos a Telefónica del Perú de 4 Mb cada uno y aproximadamente con 30 usuarios en cada central, por lo tanto si los treinta usaran lo servicios de internet al mismo tiempo la red colapsaría por lo que reflejan su molestia cuando esto sucede, por lo general según datos de la empresa puede admitir de 15 a 20 usuarios conectados lo cual es el límite según las características del contrato con la empresa proveedora, por ende refleja una velocidad de descarga de 5KB/s a 25KB/s, lo cual es pésimo, en resumen demasiada lentitud, y ni que decir en horarios saturados que son de 6pm a 10pm donde refleja la misma característica o ni siquiera quiere descargar los archivos. En la siguiente figura 1.6 se muestra la opinión de los usuarios de la empresa acerca del servicio de internet (ver anexo 01).
FIGURA 1.6
OPINION DE LOS USUARIOS
Fuente: Estudio propio, mayo 2012.
Elaboración: Propia.
La figura 1.6 muestra que 49 personas opinan que le servicio que brinda la empresa lo califican de regular y pésimo, por lo tanto este debe ser mejorado, en relación a porcentaje el 82% no estaría conforme con el servicio prestado por la empresa.
Se sabe además que los contratos que se hace con la empresa proveedora solo te garantiza el 10% del ancho banda requerido, y además ahora promociona los paquetes de 2Mb, 4Mb y 6Mb, y lo real es que no llega en todos los lugares de Huancayo dichas velocidades, por lo tanto se debe utilizar otro tipo de herramientas para enfrentar esta situación.
11
39
10
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Optimo Regular Pesimo
Cantidad
Optimo Regular Pesimo
12 Además se resalta que debido al crecimiento continuo de la cantidad de internautas, como el de requerir acceso a la información de internet no solo desde una cabina pública sino también desde el hogar, trabajo, centro de estudios, etc. Se produce lo que se denomina saturación del tráfico de información de Internet, se sabe además que las empresas firman contratos con la empresa proveedora de servicios de internet para satisfacer la necesidad de acceder a la información por parte de los usuarios o empleados, por consiguiente la empresa ACC y GBN SRL que distribuye internet inalámbrico cuenta con estos contratos que cuando la mayoría de usuarios ingresa a la red no se puede acceder a toda la información requerida debido a la cantidad de peticiones que realizan cada uno, no logrando así estar satisfecho con el servicio prestado, entonces se plantea implementar un mecanismo que tenga la capacidad de liberar el tráfico de información de Internet para acceder con mayor rapidez a la información, en el menor tiempo posible para brindarle una mejor calidad de servicio al usuario, a este mecanismo se le denomina mecanismo caché web, cuya función es almacenar la información de un usuario “X” y si es que un usuario “Y” necesita de aquella información lo accede de dicho mecanismo cache web, es decir redirecciona las peticiones de información de los usuarios hacia dicho mecanismo, por lo cual se libera el tráfico de información hacia Internet.
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Problema General:
¿Cómo mejorar el acceso a la información de internet en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.?
Problemas Específicos:
Problema específico 1:
¿De qué manera mejorar el tráfico de información en el ancho de banda y el tiempo de descarga de información en el mecanismo caché web en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.?
Problema específico 2:
¿Cuál es el grado de satisfacción por parte de los usuarios en la mejora del mecanismo caché web en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.?
13 1.3 OBJETIVOS
Objetivo General:
Implementar un servidor cache web para mejorar el acceso a la información de Internet en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.
Objetivos Específicos:
Objetivo específico 1:
Determinar la estrategia para mejorar el tráfico de información en el ancho de banda y el tiempo de descarga de información en el mecanismo cache web en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.
Objetivo específico 2:
Determinar el grado de satisfacción por parte de los usuarios en la mejora del mecanismo cache web en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.
1.4 JUSTIFICACIÓN
1.4.1 Justificación Teórica
Sabemos que el cache es una memoria temporal que guarda información en un determinado tiempo, pero aun queda escaso su uso con las demandas de información que se hace hoy en día, por eso se desea implantar una herramienta que cubra esas demandas de información en menor tiempo y con mayor velocidad de descarga, esa herramienta se denomina servidor caché web o web caché.
1.4.2 Justificación Práctica
La implantación del mecanismo web cache formará parte del desarrollo integral de la empresa, ya que con su funcionamiento disminuirá el tiempo en que se descargar una determinada información y los usuarios quedaran conformes con estas características.
1.4.3 Justificación Metodológica
La investigación requiere de análisis e implementación de herramientas de software como el Mikrotik que nos servirá de administrador de la red y la del ThunderCache que nos servirá de servidor cache web en el cual se depositara
14 una copia de cada información descargada y la cual será de uso para los demás usuarios que lo necesiten y así aumenta la velocidad de descarga y disminuye el uso del ancho de banda en la red de la empresa.
1.5 HIPÓTESIS
Hipótesis General
La implementación de un servidor cache web permite mejorar el acceso a la información de internet en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.
Hipótesis Específicas
Hipótesis específico 1:
El trafico de información en el ancho de banda y el tiempo de descarga de información tiene un mejor rendimiento con la implementación del servidor cache web en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.
Hipótesis específico 2:
El grado de satisfacción por parte de los usuarios mejora con la implementación del servidor caché web en la red inalámbrica de la empresa ACC Y GBN S.R.L.
1.6 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN 1.6.1 Tipo de Investigación:
El tipo de investigación se ajusta a una investigación tecnológica porque de acuerdo a la topología de red de la empresa y a sus limitaciones de acceso a la información se plantea poner en marcha un mecanismo caché web que pueda dar solución a la saturación de tráfico de información de Internet.
1.6.2 Nivel de Investigación:
El nivel de investigación se ajusta a una investigación explicativa porque se buscará que con el mejor rendimiento de las variables planteadas en la presente investigación se podrá acceder con mayor rapidez a la información de Internet en la empresa ACC Y GBN SRL.
15 1.6.3 Población y Muestra:
La población y muestra para la presente investigación está constituida por la cantidad total de usuarios que tienen contrato con el servicio de internet inalámbrico de la empresa ACC Y GBN SRL, que en su totalidad hasta la fecha asciende a 60 usuarios.
El análisis realizado nos permitió plantear el problema, formular los objetivos, que serán nuestros puntos de partida para poder conocer nuestro caso de estudio, que es lo que queremos lograr, justificando el porqué de la investigación, planteando las hipótesis y finalmente considerando los aspectos metodológicos a emplear.
16
CAPÍTULO II
MARCO DE REFERENCIA
En el presente capítulo se presenta al marco de referencia el cual incluye los antecedentes que son trabajos de investigación realizados con anterioridad y que tiene que ver con el desarrollo de la presente tesis, el marco teórico donde se hace una descripción de la metodología a utilizarse en el desarrollo de esta tesis y el marco conceptual que son los términos clave en esta investigación.
2.1 ANTECEDENTES
2.1.1 Sosa Sosa, Víctor Jesús (2002). Arquitectura para la Distribución de Documentos en un Sistema Distribuido a Gran Escala. Tesis Doctoral.
Universidad Politécnica de Catalunya. Barcelona, España.
El éxito del WWW ha traído consigo un crecimiento exponencial de la población de usuarios que utiliza la Internet, el número de hosts conectados en la misma y, por consiguiente el tráfico que circula sobre ella. Este comportamiento ha producido nuevas demandas de infraestructura para difundir y acceder a documentos Web. Las nuevas demandas que han surgido debido a ese crecimiento han fomentado la búsqueda de soluciones a problemas tales como:
grandes congestiones en la red, un bajo ancho de banda, altas latencias al momento de extraer un documento, sobrecarga en servidores, accesos simultáneos masivos a un servidor con temas atractivos que producen partición de la red, entre otros.
Para aminorar los problemas anteriores se ha recurrido al uso de caching aplicado al Web. El caching en el Web reduce las cargas en la red, en los
17 servidores y, las latencias al momento de extraer un documento remoto. Sin embargo, los sistemas de caching presentan varias problemáticas y cuestiones de diseño que no son triviales de resolver y, que deben tenerse en cuenta para no producir resultados contradictorios al momento de utilizar caches en el Web.
El análisis de dichas cuestiones fue una de las motivaciones principales de esta tesis.
Como respuesta a la situación descrita, nuestro objetivo fue analizar diversos sistemas de acceso y distribución de documentos Web, con el fin de proponer una arquitectura escalable para la distribución de documentos, que ofrezca rapidez de acceso a documentos en el web y, la mejor consistencia posible.
Una arquitectura diseñada a partir del análisis de perfiles de comportamiento que tienen algunos sistemas de cache cooperativo, que mezclan distintos mecanismos de cooperación entre caches, con diferentes mecanismos de validación de las consistencias de los documentos, analizados con trazas en el web que presentan variantes en el comportamiento.
2.1.2 Armgasa (2012). Ubiquiti, Centos, Mikrotik, ThunderCache, una Buena Solución Inalámbrica para una Wisp. Documento Electrónico.
http://31.200.243.72/wordpress/.
Bueno diré que trabajo con equipos ubiquiti en 2.4ghz ya casi 2 años, y para ser sincero no parecían equipos fuera de lo común, los usaba como equipos transmisores con antenas ranuradas de 16×16, para ser sincero trabajan bien, tan bien como un equipo airlive 5470ap, pero estos resultados eran usando equipos clientes de la marca tp-link (solución barata y suficiente para 3 años atrás), actualmente se sabe, que por el problema de saturación he interferencia tienden a trabajar con problemas, para enlaces de larga distancia.
Hace 8 meses atrás se me ocurrió la idea de trabajar con equipos ubiquiti airmax, ya que había escuchado hablar de estos equipos y los resultados que daban la tecnología Airmax, estos equipos trabajan con tecnología MIMO (múltiple-input and múltiple-output), es decir trabajan con el concepto de multitrayecto, y con esto tenemos como resultado el incremento de la tasa de transmisión y reducción de la tasa de error.
En la práctica esto significo resultados óptimos, para escenarios difíciles, por ejemplo en una instalación de casi 2km donde no había línea de vista, con
18 equipos comunes tipo tp-link wa500g y wa5210g no se podían realizar, con un ubiquiti nanostationM5 la instalación fue cosa fácil y muy eficiente.
Un Beneficio de usar puro equipos ubiquiti, es su software de administración llamado air-control, que nos ayuda a administrar nuestros equipos con una interfaz grafica amigable y centralizada, sinceramente me es de mucha ayuda.
Ahora también tengo que decir que un punto a favor de mi central, es que uso software libre para administrar mi red, por ejemplo como uso Mikrotik y ThunderCache, todo en una corei7 de 2.xghz de procesador a mas, 8GB de RAM, y disco de 2TB.
Uso ThunderCache para cachear información dinámica tipo Videos de YouTube, Rapidshare, Megaupload, etc., lo que descarga con mayor velocidad.
Para las Líneas de Internet Uso Un Rb750 para sumar 2 líneas de Internet de 5Mbps, y para ser sincero, los resultados son aceptables, aunque en otro punto que administro uso un tp-link tl-r488 que suma 4 líneas de Internet, en este punto sumo 3 líneas de 3Mbps, y los resultados son satisfactorios.
2.1.3 Tello Oquendo, Luis Patricio (2010). Análisis de la Tecnología WDS y su Aplicación en el Diseño de Infraestructura de Red Inalámbrica en Ambiente Open Source. Tesis de Grado. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba, Ecuador.
En los últimos años las redes inalámbricas de área local (WLAN, Wireless Local Área Network) han ganado mucha popularidad en mercados verticales tales como hospitales, fábricas, bodegas, tiendas de autoservicio, tiendas departamentales, pequeños negocios y áreas académicas. Las redes inalámbricas permiten a los usuarios acceder a la información y recursos en tiempo real sin necesidad de estar físicamente en un sólo lugar.
Las redes inalámbricas, eliminan la necesidad de usar cables y establece nuevas aplicaciones añadiendo flexibilidad a la red y lo más importante incrementa la productividad y eficiencia en las actividades diarias de la empresa.
Las nuevas posibilidades que ofrecen las redes inalámbricas son permitir una fácil incorporación de nuevos usuarios dentro de la red, ofreciendo una alternativa de bajo costo a los sistemas cableados, además de la posibilidad
19 para acceder a cualquier base de datos o cualquier aplicación que se encuentre localizada dentro de la red de información.
WDS es un acrónimo inglés que significa Sistema de Distribución Inalámbrico (Wireless Distribution Systems). WDS permite la interconexión de puntos de acceso de manera inalámbrica.
Con WDS, un punto de acceso puede funcionar: sólo como punto de acceso, bien como puente con otro punto de acceso, o ambas funciones.
Se desarrolló con la finalidad de brindar a los usuarios servicios de acceso móvil que no disponían, garantizando rapidez, eficiencia y confiabilidad en la transmisión; además, se lo presenta como una alternativa para dar escalabilidad a la red en el edificio debido a la complejidad de realizar modificaciones con respecto a cableado.
En el proyecto se tomó en cuenta las siguientes fases:
Análisis.- Concepción del Sistema (Especificación). Análisis de la infraestructura y de los requerimientos de red.
Diseño.- Diseño lógico y físico de la infraestructura de red inalámbrica utilizando WDS.
Construcción.- Implementación de la red inalámbrica WDS en la Fundación Desarrollo Solidario en ambiente Open Source utilizando el sistema RouterOS de Mikrotik.
2.1.4 Eugenin Morales, Daniel Antonio (2005). Integración de Aplicaciones de Software Libre Aplicado a un Clúster de Alta Disponibilidad y Balanceo de Carga de Servidores Proxy. Tesis de Grado. Universidad Austral de Chile.
Valdivia, Chile.
Un servidor Proxy tiene como finalidad compartir una sola conexión a Internet a varios usuarios al mismo tiempo. Las máquinas de la red realizan sus peticiones al servidor Proxy, éste se conecta con el sitio especificado, y los datos devueltos por Internet los envía a la máquina de la red que hizo la petición. Tiene la posibilidad de almacenar (caching) las páginas Web que ya han sido visitadas con el fin de reducir el tiempo de acceso y el uso de ancho de banda, además de guardar registros de navegación por cada usuario que hay dentro de una compañía.
20 El servicio de un Proxy, entonces, juega un papel muy importante dentro de una organización, y al mismo tiempo se transforma en un servicio crítico al ser utilizado por la gran mayoría de los usuarios para acceder a Internet, siendo necesario la implementación de un sistema de clúster que permita mantener el servicio disponible en caso de que falle un servidor, tal es el caso de los clúster de alta disponibilidad y de balanceo de carga.
La realización de este proyecto nació por la necesidad de una compañía de poseer un sistema clúster de servidores Proxy, para el cual se analizaron diferentes soluciones comerciales y no comerciales, dependiendo de los requerimientos que tenía la compañía, se eligió el sistema de clúster más adecuado: una solución libre que implementa un clúster de alta disponibilidad y de balanceo de carga.
Además de las complejidades técnicas que pudiera tener la instalación y configuración de una solución de clúster de servidores Proxy, la compañía tenía un requerimiento extra: la utilización del servidor de directorio (Active Directory) de la organización para realizar la autentificación y la autorización de los usuarios que pueden navegar por Internet, lo cual hacía más complejo el desarrollo de la solución, obligando al autor realizar un estudio profundo de las principales tecnologías del mundo Open Source que, integrándolas todas ellas, formarían una solución confiable, robusta y estable que actualmente se encuentra en producción.
2.1.5 Alava Vinueza, Leopoldo Javier - Cárdenas Cobo, Jesennia del Pilar - Molina Anchaluisa, Clemente Xavier (2005). Políticas y Seguridades para el Diseño de un Proveedor de Servicios de Internet - ISP. Tesis de Grado.
Escuela Superior Politécnica Del Litoral. Guayaquil, Ecuador.
Una solución de seguridad no es algo que se pueda definir como un producto que se instala o se aplica en el momento. La seguridad es un proceso continuo de estudio sobre nuevos métodos, servicios y productos que están disponibles para atacar redes, sistemas, y aplicaciones. Son revisiones continuas, de actualización de políticas y procedimientos preventivos ante posibles ataques.
El presente proyecto se enfoca en la definición de seguridades para el diseño de un ISP (Proveedor de Servicios de Internet), y su correcta aplicación para prevenir ataques internos y externos que comprometan su integridad.
21 Los primeros capítulos del presente proyecto definen los elementos de hardware y software necesarios para la implementación de un ISP, luego políticas y procedimientos que permitirán la administración de estos elementos. Unificamos dentro de la seguridad los recursos de software, hardware y humano.
A su vez tratamos de la incorporación de cachés a la infraestructura de red incrementaría la cantidad de información tratada, al tiempo que lograría mejoras en el tiempo de respuesta al usuario y reducciones en la carga de los accesos internacionales. Además, a través de la incorporación de cachés a la infraestructura de red, se abastece y entregan los contenidos requeridos desde los cachés situados cerca del usuario y se consigue que el tráfico se descargue en las líneas caras y de larga distancia, por lo que los usuarios incrementan su rendimiento.
En relación a la seguridad, los equipos de caché permiten reforzar las políticas de seguridad de las compañías, controlando que el material e información que sea inapropiado no acceda a la red.
2.2 MARCO TEÓRICO 2.2.1 Ancho de Banda
El ancho de banda se define como la cantidad de información que puede fluir a través de una conexión de red en un período dado Es esencial comprender el concepto de ancho de banda al estudiar networking, por las siguientes cuatro razones:
El ancho de banda es finito. En otras palabras, independientemente del medio que se utilice para construir la red, existen límites para la capacidad de la red para transportar información. El ancho de banda está limitado por las leyes de la física y por las tecnologías empleadas para colocar la información en los medios. Por ejemplo, el ancho de banda de un módem convencional está limitado a alrededor de 56 kpbs por las propiedades físicas de los cables telefónicos de par trenzado y por la tecnología de módems. No obstante, las tecnologías empleadas por DSL utilizan los mismos cables telefónicos de par trenzado, y sin embargo DSL ofrece un ancho de banda mucho mayor que los módems convencionales. Esto demuestra que a veces es difícil definir los
22 límites impuestos por las mismas leyes de la física. La fibra óptica posee el potencial físico para proporcionar un ancho de banda prácticamente ilimitado.
Aun así, el ancho de banda de la fibra óptica no se puede aprovechar en su totalidad, en tanto no se desarrollen tecnologías que aprovechen todo su potencial.
El ancho de banda no es gratuito. Es posible adquirir equipos para una red de área local (LAN) capaz de brindar un ancho de banda casi ilimitado durante un período extendido de tiempo. Para conexiones de red de área amplia (WAN), casi siempre hace falta comprar el ancho de banda de un proveedor de servicios. En ambos casos, comprender el significado del ancho de banda, y los cambios en su demanda a través del tiempo, pueden ahorrarle importantes sumas de dinero a un individuo o a una empresa. Un administrador de red necesita tomar las decisiones correctas con respecto al tipo de equipo y servicios que debe adquirir.
El ancho de banda es un factor clave a la hora de analizar el rendimiento de una red, diseñar nuevas redes y comprender la Internet. Un profesional de networking debe comprender el fuerte impacto del ancho de banda y la tasa de transferencia en el rendimiento y el diseño de la red. La información fluye en una cadena de bits de un computador a otro en todo el mundo. Estos bits representan enormes cantidades de información que fluyen de ida y de vuelta a través del planeta en segundos, o menos. En cierto sentido, puede ser correcto afirmar que la Internet es puro ancho de banda.
La demanda de ancho de banda no para de crecer. No bien se construyen nuevas tecnologías e infraestructuras de red para brindar mayor ancho de banda, se crean nuevas aplicaciones que aprovechan esa mayor capacidad.
La entrega de contenidos de medios enriquecidos a través de la red, incluyendo video y audio fluido, requiere muchísima cantidad de ancho de banda. Hoy se instalan comúnmente sistemas telefónicos IP en lugar de los tradicionales sistemas de voz.
23 El ancho de banda es similar al diámetro de un caño:
Piense en la red de cañerías que transporta el agua hasta su hogar y que se lleva las aguas servidas. Esas cañerías poseen distintos diámetros: la tubería de agua principal de la ciudad puede tener 2 metros de diámetro, mientras que la del grifo de la cocina puede tener 2 centímetros El ancho de la tubería mide su capacidad de transporte de agua, como se muestra en la figura 2.1.
FIGURA 2.1
ANALOGIAS DE LAS CAÑERIAS PARA EL ANCHO DE BANDA
Fuente: Cisco Systems.
Elaboración: Cisco Systems.
En esta analogía que se observa en la figura 2.6 el agua representa la información y el diámetro de la cañería representa el ancho de banda. De hecho, varios expertos en networking hablan en términos de "colocar cañerías de mayor tamaño desde aquí hacia allá", queriendo decir un ancho de banda mayor, es decir, mayor capacidad de transporte de información.
Medición:
En los sistemas digitales, la unidad básica del ancho de banda es bits por segundo (bps). El ancho de banda es la medición de la cantidad de información, o bits, que puede fluir desde un lugar hacia otro en un período de tiempo determinado, o segundos. Aunque el ancho de banda se puede describir en bits por segundo, se suelen usar múltiplos de bits por segundo. En
24 otras palabras, el ancho de banda de una red generalmente se describe en términos de miles de bits por segundo (kbps), millones de bits por segundo (Mbps), miles de millones de bits por segundo (Gbps) y billones de bits por segundo (Tbps). A pesar de que las expresiones ancho de banda y velocidad a menudo se usan en forma indistinta, no significan exactamente lo mismo. Se puede decir, por ejemplo, que una conexión T3 a 45Mbps opera a una velocidad mayor que una conexión T1 a 1,544Mbps. No obstante, si sólo se utiliza una cantidad pequeña de su capacidad para transportar datos, cada uno de estos tipos de conexión transportará datos a aproximadamente la misma velocidad. Por ejemplo, una cantidad pequeña de agua fluirá a la misma velocidad por una tubería pequeña y por una tubería grande. Por lo tanto, suele ser más exacto decir que una conexión T3 posee un mayor ancho de banda que una conexión T1. Esto es así porque la conexión T3 posee la capacidad para transportar más información en el mismo período de tiempo, y no porque tenga mayor velocidad. A continuación mostraremos las unidades de medición del ancho de banda, como se muestra en la tabla 2.1:
TABLA 2.1
UNIDADES DE ANCHO DE BANDA
Fuente: Cisco Systems.
Elaboración: Cisco Systems.
En la tabla 2.1 se puede apreciar las unidades en las que se mide el ancho de banda como la primera fila que es la unidad fundamental del ancho de banda y se mide en bits por segundo.
Limitaciones:
El ancho de banda varía según el tipo de medio, además de las tecnologías LAN y WAN utilizadas. La física de los medios fundamenta algunas de las diferencias. Las señales se transmiten a través de cables de cobre de par
25 trenzado, cables coaxiales, fibras ópticas, y por el aire. Las diferencias físicas en las formas en que se transmiten las señales son las que generan las limitaciones fundamentales en la capacidad que posee un medio dado para transportar información. No obstante, el verdadero ancho de banda de una red queda determinado por una combinación de los medios físicos y las tecnologías seleccionadas para señalizar y detectar señales de red. A continuación veamos la tabla 2.2:
TABLA 2.2 MEDIOS TIPICOS
Fuente: Cisco Systems.
Elaboración: Cisco Systems.
LA tabla 2.2 muestra algunos tipos comunes de medios de networking o por donde se transporta la información, a su vez muestra los límites de distancia y ancho de banda al usar la tecnología de networking indicada. A continuación veamos la tabla 2.3:
26 TABLA 2.3
SERVICIOS WAN MÁS COMUNES
Fuente: Cisco Systems.
Elaboración: Cisco Systems.
La tabla 2.3 resume los servicios WAN comunes que existen en el mundo y el ancho de banda asociado para cada servicio.
Tasa de transferencia:
El ancho de banda es la medida de la cantidad de información que puede atravesar la red en un período dado de tiempo. Por lo tanto, la cantidad de ancho de banda disponible es un punto crítico de la especificación de la red.
Una LAN típica se podría construir para brindar 100 Mbps a cada estación de trabajo individual, pero esto no significa que cada usuario pueda realmente mover cien megabits de datos a través de la red por cada segundo de uso.
Esto sólo podría suceder bajo las circunstancias más ideales. El concepto de tasa de transferencia nos ayudará a entender el motivo.
27 La tasa de transferencia se refiere a la medida real del ancho de banda, en un momento dado del día, usando rutas de Internet específicas, y al transmitirse un conjunto específico de datos. Desafortunadamente, por varios motivos, la tasa de transferencia a menudo es mucho menor que el ancho de banda digital máximo posible del medio utilizado. A continuación se detallan algunos de los factores que determinan la tasa de transferencia:
• Dispositivos de internetworking.
• Tipo de datos que se transfieren.
• Topología de la red.
• Cantidad de usuarios en la red.
• Computador del usuario.
• Computador servidor.
• Estado de la alimentación.
El ancho de banda teórico de una red es una consideración importante en el diseño de la red, porque el ancho de banda de la red jamás será mayor que los límites impuestos por los medios y las tecnologías de networking escogidos. No obstante, es igual de importante que un diseñador y administrador de redes considere los factores que pueden afectar la tasa de transferencia real. Al medir la tasa de transferencia regularmente, un administrador de red estará al tanto de los cambios en el rendimiento de la red y los cambios en las necesidades de los usuarios de la red. Así la red se podrá ajustar en consecuencia.
Cálculo de la transferencia de datos:
A menudo se convoca a los diseñadores y administradores de red para tomar decisiones con respecto al ancho de banda. Una decisión podría ser sobre la necesidad de incrementar el tamaño de la conexión WAN para agregar una nueva base de datos. Otra decisión podría ser si el ancho de banda del actual backbone de la LAN alcanza para un programa de capacitación con video fluido. Las respuestas a este tipo de problemas no siempre son fáciles de hallar, pero se puede comenzar con un cálculo sencillo de transferencia de datos. Aplicando la fórmula tiempo de transferencia = tamaño del archivo / ancho de banda (T=Tm/AB), un administrador de red puede estimar varios de los importantes componentes del rendimiento de una red. Si se conoce el tamaño típico de un archivo para una aplicación dada, al dividir el tamaño del archivo por el ancho de banda de la red, se obtiene una estimación del tiempo
28 más rápido en el cual se puede transferir el archivo. A continuación veamos la figura 2.2:
FIGURA 2.2
TIEMPO DE TRANSFERENCIA DE DATOS
Fuente: Cisco Systems.
Elaboración: Cisco Systems.
La figura 2.2 muestra la formulas del tiempo de mejor descarga de la información que el usuario ejecuta y la formula que usualmente se aplica a la realidad o aun descarga real.
Es probable que el resultado sea el tiempo de transferencia en el mejor de los casos, ya que el ancho de banda disponible casi nunca está en el máximo teórico para el tipo de red, por ende se puede obtener un estimado más preciso sustituyendo el ancho de banda por la tasa de transferencia en la ecuación.
Aunque el cálculo de transferencia de datos es muy sencillo, es importante asegurarse de usar las mismas unidades a lo largo de toda la ecuación. En otras palabras, si el ancho de banda se mide en megabits por segundo (Mbps), el tamaño del archivo debe expresarse en megabits (Mb), y no en megabytes (MB). Como el tamaño de los archivos se suele expresar en megabytes, es posible que sea necesario multiplicar la cantidad de megabytes por ocho para convertirla a megabits.
29 2.2.2 Redes Inalámbricas
Red es un concepto que procede del vocablo latino rete y que hace mención a la estructura que dispone de un patrón característico. El concepto se utiliza para nombrar al conjunto de los equipos informáticos interconectados que comparten servicios, información y recursos.
Inalámbrico, por su parte, es un sistema de comunicación eléctrica que no utiliza alambres conductores. Esto quiere decir que dicha comunicación se establece sin apelar a cables que interconecten físicamente los equipos.
Una red inalámbrica, por lo tanto, es aquella que permite conectar diversos nodos sin utilizar una conexión física, sino estableciendo la comunicación mediante ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción de los datos requieren de dispositivos que actúan como puertos.
Las redes inalámbricas permiten establecer vínculos entre computadoras y otros equipos informáticos sin necesidad de instalar un cableado, lo que supone una mayor comodidad y un ahorro de dinero en infraestructura. Como punto negativo, este tipo de redes suele contar con una seguridad menor ya que, si no se cuenta con una protección eficiente, el ingreso de intrusos es muy probable.
De acuerdo al tipo de cobertura, la red inalámbrica puede clasificarse como Wireless Personal Área Network (WPAN), Wireless Local Área Network (WLAN), Wireless Metropolitan Área Network (WMAN) o Wireless Wide Área Network (WAN).
La red WPAN es frecuente en la tecnología Bluetooth, mientras que los sistemas WiFi suelen establecer redes WLAN. Las tecnologías basadas en WiMAX, por su parte, permiten establecer redes WMAN, mientras que las redes WAN se usan con comunicaciones GMS, GPS o 3G.
Wifi:
Es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basados en las especificaciones IEEE 802.11.
30 WiFi se creó para ser utilizada en redes locales inalámbricas, pero es frecuente que en la actualidad también se utilice para acceder a Internet.
WiFi es una marca de la WiFi Alliance (anteriormente la Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares IEEE 802.11x. A continuación veamos la tabla 2.4.
TABLA 2.4
ESTÁNDARES IEEE 802.11
Fuente: internet y redes inalámbricas, 2009.
Elaboración: Clanar Internacional.
En la tabla 05 se puede mostrar los distintos estándares vigentes de las redes inalámbricas el cual es 802.11, sus variaciones se explican en cada viñeta siguiente:
802.11a: fue la primera aproximación a las redes wifi y llega alcanzar velocidades de hasta 54 Mbps esta variante opera dentro del rango de 5 GHz Sus principales ventajas son su velocidad, la gratuidad de la frecuencia que usa y la ausencia de interferencias en la misma, sus principal desventaja es su incompatibilidad con los estándares 802.11b y 802.11g
802.11b: es la segunda aproximación a las redes wifi, alcanza una velocidad de hasta 11 Mbps, opera dentro de la frecuencia de los 2.4 GHz. Posee una principal desventaja que es la masificación en la que se transmite su señal, pues en los 2.4 GHz operan los teléfonos inalámbricos, teclados y ratones inalámbricos, dispositivos Bluetooth los cuales pueden causar algún tipo de interferencia.
802.11g: es la tercera aproximación a las redes wifi y se basa en la compatibilidad con la 802.11b, y en ofrecer unas velocidades de hasta
31 54 Mbps, las unidades de 802.11g pueden trabajar también con velocidades de 11 Mbps, de modo que los dispositivos 802.11b y 802.11g pueden coexistir en la misma red, por ende los dos estándares trabajan en la frecuencia de 2.4 GHz.
802.11n: es la cuarta generación en los sistemas inalámbricos wifi compatible en general por los estándares anteriores, puede trabajar en ambas frecuencias de 2.4 GHz y 5 GHz.
Modos de operación de redes inalámbricas:
El conjunto de estándares 802.11 definen dos modos fundamentales para redes inalámbricas:
1. Ad hoc: también conocido como punto a punto, es un método para que los clientes inalámbricos puedan establecer una comunicación directa entre sí. Al permitir que los clientes inalámbricos operen en modo ad hoc, no es necesario involucrar un punto de acceso central. Todos los nodos de una red ad hoc se pueden comunicar directamente con otros clientes.
Cada cliente inalámbrico en una red ad hoc debería configurar su adaptador inalámbrico en modo ad hoc, usar los mismos SSID, “número de canal” de la red y a su vez estar en el rango de emisión. Lo cual se puede mostrar en la figura 2.3:
FIGURA 2.3
MODO DE OPERACIÓN AD HOC
Fuente: internet y redes inalámbricas, 2009.
Elaboración: propia.
En la figura 2.3 se muestra una red ad hoc en la cual se coordina la comunicación entre computadores vía inalámbrica y a su vez estén en el rango de emisión o cobertura.
32 2. Infraestructura: Contrario al modo ad hoc donde no hay un elemento
central, en el modo de infraestructura hay un elemento de “coordinación”:
un punto de acceso o estación base. Si el punto de acceso se conecta a una red Ethernet cableada, los clientes inalámbricos pueden acceder a la red fija a través del punto de acceso. Para interconectar muchos puntos de acceso y clientes inalámbricos, todos deben configurarse con el mismo SSID. Para asegurar que se maximice la capacidad total de la red, no configure el mismo canal en todos los puntos de acceso que se encuentran en la misma área física. Los clientes descubrirán (a través del escaneo de la red) cuál canal está usando el punto de acceso de manera que no se requiere que ellos conozcan de antemano el número de canal.
En redes IEEE 802.11 el modo de infraestructura es conocido como Conjunto de Servicios Básicos (BSS – Basic Service Set). También se conoce como Maestro y Cliente. Todo lo dicho se puede observar en la figura 2.4:
FIGURA 2.4
MODO DE OPERACIÓN INFRAESTRUCTURA
Fuente: internet y redes inalámbricas, 2009.
Elaboración: propia.
En la figura 2.4 se muestra a las computadoras las cuales poseen dispositivos inalámbricos emitiendo una señal hacia el nodo central denominado Acces Point o punto de acceso, el cual conecta a las computadoras de manera inalámbrica creando una red de comunicación sin cables entre dichos componentes.
33 Enlaces inalámbricos:
Los enlaces inalámbricos se tienden en general para comunicar mediante datos/voz/video dos o más puntos distantes mas allá de los que es posible unir con cableados de cobre normales (100 m en cable UTP nivel 5 o 6). Los tipos de conexiones son muchas y se pueden combinar entre ellas haciéndolas muy flexibles, las más importantes o las más comunes son las conexiones punto a punto y punto a multipunto, así como podemos cambiar redes con cableado estructurado a redes inalámbricas.
1. Enlace punto a punto: en este tipo de enlaces intervienen dos nodos, ya sean de transmisión o de recepción, interconectando simplemente dos pcs o dos redes que se encuentran a distancias remotas una del otro.
Como se puede observar en la figura 2.5:
FIGURA 2.5
ENLACE PUNTO A PUNTO
Fuente: internet y redes inalámbricas, 2009.
Elaboración: Clanar Internacional.
De la figura 2.5 se puede explicar que en este tipo de enlaces se usan antenas direccionales esta se conectan a Acces Point cuya potencia y ganancia determinan el alcance, estos enlaces son los de mayor alcance destacando el uso de antenas Grid o Parrilla que son las más direccionales. Estos enlaces pueden alcanzar distancias de hasta 10 a 20 kilómetros dependiendo lo que vayamos a transmitir ya sea datos, Voip, internet, etc.
