UNIVERSIDAD YACAMBÚ
VICE-RECTORADO ACADÉMICO
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO
Mayo de 2007


 
  Fase I. Trabajo Nº 3: Seminario Trabajo Especial de Grado  
 
      Titulo:  Diseño de la red local de Planta Coche e interconexión inalámbrica con la Oficina Comercial (OC) del Sistema Eléctrico del estado Nueva Esparta C. A. (SENECA).

      Autor:  Lcda. Milethzi Gómez     

      Tipo de Investigación
      En el desarrollo de toda investigación que se desee realizar y para garantizar que la misma tenga éxito hay seguir las pautas establecidas en las metodologías que existen y que fueron creadas para tal fin. Se debe seleccionar la que mejor se acople a la investigación que se desea realizar.
      El tipo de investigación es del tipo Cuantitativo No Experimental Descriptivo ya que se basa en determinar como se manifiesta la problemática existente.

      Hechos que definen el problema
      La OC de Coche no posee los equipos necesarios para el buen funcionamiento en sus actividades diarias, por lo cual se le dificulta el cumplimiento del trabajo, solo se posee un PC el cual tiene instalado los diferentes programas empleados por la compañía para sus actividades diarias.
      Además la OC no posee un enlace directo con el equipo que se encuentran en la Planta, la información que allí se maneja esta a cargo de contratistas, por dicho motivo la información no posee las medidas de seguridad necesarias.
      Otro problema existente es el relacionado con la conexión que enlaza a la OC ubicada en coche con la planta ubicada en San Lorenzo, dicha conexión no brinda la rapidez necesaria para realizar las actividades requeridas.
      Por tales motivos surge la necesidad de realizar dicho estudio con la finalidad de buscar soluciones que mejoren las problemáticas existentes y permita garantizar un mejor trabajo tanto en la OC como en la Planta que se encuentra en Coche.
      Luego de realizada la investigación se procederá a implementar el nuevo diseño que de acuerdo al estudio se adapte a las necesidades reales que presentan tanto la oficina comercial como la planta Coche.
      En relación al conocimiento que posee con el tema de estudio puedo indicar que poseo conocimiento básico relacionado con las redes y telecomunicaciones el cual fue adquirido mediante cursos relacionados con el área. Ahora si bien es cierto que poseo conocimiento teórico debo indicar que en la parte práctica no me he desempeñado en el ámbito laboral hasta los momentos sino que solo poseo la experiencia adquiridas durante las clases prácticas vistas en dichos cursos.
      Luego de realizada la investigación se procederá a implementar el nuevo diseño obtenido en el estudio y que se adapte a las necesidades reales que presentan tanto la oficina comercial como la planta Coche.

      Teorías
      - CSMA/CA: Carrier Sense, Multiple Access, Collision Avoidance (acceso múltiple por detección de portadora con evasión de colisiones) es un protocolo de control de redes de bajo nivel que permite que múltiples estaciones utilicen un mismo medio de transmisión. Cada equipo analiza su intención de transmitir antes de hacerlo para evitar colisiones entre los paquetes de datos (comúnmente en redes inalámbricas, ya que estas no cuentan con un modo práctico para transmitir y recibir simultáneamente). De esta forma, el resto de equipos de la red sabrán cuando hay colisiones y en lugar de transmitir la trama en cuanto el medio está libre, se espera un tiempo aleatorio adicional corto y solamente si, tras ese corto intervalo el medio sigue libre, se procede a la transmisión reduciendo la probabilidad de colisiones en el canal.

      - Dirección MAC: dirección de capa de enlace de datos estandarizada, necesaria para cada puerto o dispositivo que se conecta a una LAN. Otros dispositivos de la red usan estas direcciones para ubicar puertos específicos en la red y para crear y actualizar las tablas de enrutamiento y las estructuras de los datos. Las direcciones MAC tienen una longitud de 6 bytes y son controladas por el IEEE. También denominada dirección de hardware, dirección de capa MAC o dirección física.

      - Ethernet: Especificación de LAN de banda base inventada por Xerox Corporation y desarrollada de forma conjunta por Xerox, Intel y Digital Equipment Corporation. Las redes Ethernet usan CSMA/CD y se ejecutan a través de varios tipos de cable a 10 Mbps.

      - FDDI: Interfaz de datos distribuida por fibra óptica. Estándar LAN, definido en ANSI X3T9.5, que especifica una red de transmisión de tokens de 100 Mbps que usa cable de fibra óptica, con distancias de transmisión de hasta 2 km. FDDI usa una arquitectura de anillo doble para proporcionar redundancia.

      - FIP (Procesador de interfaz FDI): procesador de interfaz en los routers de la serie Cisco 7000. El FIP soporta SAS, DAS, conexión doble y bypass óptico y contiene un procesador de 16 mips para niveles de interfaz de alta velocidad (100 Mbps). El FIP cumple con los estándares ANSI e FDDI de ISO.

      - Firewall: Router o servidor de acceso o varios routers o servidores de acceso designados como búfer entre cualquier red pública conectada y una red privada. El router firewall utiliza listas de acceso y otros métodos para garantizar la seguridad de la red privada.

      - Frame Relay: Protocolo estándar industrial de capa de enlace de datos conmutado, que maneja múltiples circuitos virtuales mediante el encapsulamiento HDLC entre los dispositivos conectados. Frame Relay es más eficiente que X.25, el protocolo para el cual se considera generalmente un reemplazo.

      - FRAD: Dispositivo de acceso Frame Relay. Cualquier dispositivo de red que proporciona una conexión entre una LAN y una WAN Frame Relay.

      - FRAS: Soporte de acceso Frame Relay. Característica del software Cisco IOS que permite que los dispositivos IBM conectados a SDLC, Token Ring, Ethernet y Frame Relay se conecten a otros dispositivos IBM a través de una red Frame Relay.

      - Gateway: En la comunidad IP, término antiguo que se refiere a un dispositivo de enrutamiento. Actualmente, el término router se utiliza para describir nodos que desempeñan esta función y gateway se refiere a un dispositivo especial que realiza una conversión de capa de aplicación de la información de una pila de protocolo a otro.

      - LAN (Local Área Network) es un sistema de comunicaciones constituido por un hardware (cableado, terminales, servidores, etc.), y un software (acceso al medio, gestión de recursos, intercomunicación, etc.) distribuido por una extensión limitada (planta, edificio, grupo de edificios) en el que existen una serie de recursos compatibles (discos, impresoras, bases de datos, etc.), a los que tienen acceso los usuarios para compartir información de trabajo.

      - MACA (MultiAccess Collision Advoidance) protocolo en el cual las estaciones, antes de transmitir, deben enviar una trama RTS (Request To Send). Dicha trama, indica la longitud del paquete de datos a enviar. El Tamaño de dicha trama es de 30 bytes. Ante esto, el resto de estaciones actuarán de tal forma que, si “escuchan” un RTS, esperarán por el CTS (Clear to send) y, si “escuchan” un CTS, esperarán el tiempo necesario para que se transmita la longitud indicada en dicho CTS.

      - Red: Conjunto de computadores, impresoras, routers, switches y otros dispositivos que se pueden comunicar entre sí a través de algún medio de transmisión.

      - Router: Dispositivo de capa de red que usa una o más métricas para determinar la ruta óptima a través de la cual se debe enviar el tráfico de red. Los routers envían paquetes desde una red a otra basándose en la información de la capa de red. Ocasionalmente se denomina gateway (aunque esta definición de gateway se está tornando cada vez más desactualizada).

      - Switch: Dispositivo de red que filtra, reenvía o inunda tramas basándose en la dirección destino de cada trama.

      - Switch LAN: Switch de alta velocidad que envía paquetes entre segmentos de enlace de datos. La mayoría de los switches LAN envían tráfico basándose en las direcciones MAC. Esta variedad de switch LAN a veces de denomina switch de trama. Los switches LAN a menudo se clasifican de acuerdo con el método que usan para enviar tráfico: conmutación de paquetes por método de corte y conmutación de paquetes por almacenamiento y envío.

      - Switches multicapas: son un subconjunto inteligente de los switches LAN.

      - Token Ring: LAN de entrega de token desarrollada y apoyada por IBM. Las Token Ring operan a 4 ó 16 Mbps mediante una topología de anillo.

      - VLAN es una red de área local (LAN) virtual. Proporciona enrutamiento de tramas a nivel 2.

      - W-LAN o Wireless-LAN o Redes Inalámbricas: es una conexión entre diferentes ordenadores a través de radiofrecuencia, es decir, sin las limitaciones de los sempiternos cables.

       Las características más importantes de las LAN son:
    La velocidad de transmisión de los datos, es elevada (desde 1 Mbps hasta 1 Gbps, o incluso superior).
    La tasa de error de transmisión de los bits es despreciable (del orden de 1bit erróneo por cada 100 millones de bits trasmitidos, es decir, una tasa de error máxima de 10).
    La gestión de una LAN, una vez instalada, y la de los recursos informáticos conectados, corresponde hacerla a su propietario o contratarla a un tercero.
    En todas las redes de área local se encuentra siempre un modo de transmisión/modulación (banda base o banda ancha), un protocolo de acceso (TDMA, CSMA/CD, Token Passing, FDI), un soporte físico (cables de pares trenzados con pantalla o sin ella, coaxiales o fibra óptica), y una topología (bus, anillo, estrella y malla), además de las terminales o máquinas que utilizan los usuarios o sirven para controlar la red.

     Sus ventajas principales son:
    Permiten mantener bases de datos actualizadas instantáneamente y accesibles desde distintos puntos.
    Facilitan la transferencia de archivos entre servidores y sus miembros de un grupo de trabajo.
    Comparten periféricos caros (impresoras láser, plotters, discos ópticos, etc.).
    Disminuyen el costo del software, al comprar licencias de uso múltiple en lugar de muchas individuales.
    Mantienen versiones actualizadas y coherentes de software.
    Facilitan la copia de respaldo de los datos.
    Posibilitan la comunicación mediante correo electrónico, la comunicación con otras redes (bridges y routers) y la conexión con minis y mainframes (gateway).
    Permiten contactar con usuarios remotos vía módem.
      Si las terminales o estaciones de trabajo que forman la red, carecen de unidad lectora de disquetes, se puede además evitar el uso ilegal de software y de información, así como la entrada de virus, además facilita el acceso al sistema para usuarios inexpertos, al entrar directamente a ejecutar sus aplicaciones.

      Para poder crear una red que permita mejorar la comunicación entre la OC y la planta se debe emplear el uso de topología de red, la cual se debe seleccionar de acuerdo a las necesidades existentes. Las topologías básicas son: Bus, Anillo, Estrella y Maya.

      Para el diseño de toda red se deben tomar en consideración los estándares ISO desarrollado por IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) los cuales establecen lo siguiente:
    IEEE 802.1: Define la relación existente entre los niveles del modelo OSI y los definidos por el IEEE para sus redes locales. También analiza métodos de gestión de red y direccionamiento.
    IEEE 802.2: Define el protocolo LLC (Logical Link Control o Control del Enlace Lógico).
    IEEE 802.3: Define diferentes tipos de red (denominadas genéricamente redes Ethernet) que tienen en común la utilización del mismo protocolo de acceso al medio MAC (CSMA/CD).
    IEEE 802.4: Define redes con anillos lógicos en un Bus físico (también se puede configurar el anillo lógico con una topología física de estrella) y con protocolo MAC de paso de testigo (Token Bus). Este tipo de redes se emplea poco en oficinas, pero bastante en entornos industriales donde se necesita un control automatizado de los procesos. Existen diferentes niveles físicos para esta norma y sus velocidades pueden ser de 1,5 0 10 mbit/s.
    IEEE 802.5: Define redes con anillo lógico en un anillo físico (también se puede configurar el anillo lógico sobre una topología física de estrella) y con protocolo MAC de paso de testigo (Token Ring). La norma prevé distintos niveles de prioridad (codificados mediante unos bits incluidos en el testigo). Las velocidades de transmisión normalizadas son de 1,4, 16, 20 y 40 Mbit/s (la más común es de 16 Mbit/s), existen diferentes tipos de cableado: UTP, STP y cable coaxial.
    IEEE 802.8: También llamada FDI (Fiber Distributed Data Interface) es una de las normas definidas por el organismo de normalización americano ANSI (ANSI X3T9.5) y que fue adoptada por el IEEE y la ISO. La red consta de un doble anillo de fibra óptica (en CDDI, Koper Distributed Data Interface, el soporte de FDI es sobre cables de pares trenzados UTP), cada uno con un sentido para la transmisión, diferente. La velocidad de transmisión es de 100 Mbit/s.
    IEEE 802.10: Actualmente existe la tendencia de que las redes locales estén divididas en grupos de trabajos, conectadas por redes troncales (backbones) para formar una topología de LAN virtual (VLAN). Las redes virtuales separan efectivamente el tráfico, posibilitan entonces una mejor utilización del ancho de banda, mediante la segmentación a nivel lógico (no físico) de la infraestructura de la red en diferentes subredes, de forma que los paquetes se conmutan solamente entre puertos dentro de la misma red virtual. Mediante un soporte de gestión centralizado, las VLAN facilitan los cambios de los clientes/servidores y de los grupos de trabajo.
    IEEE 802.11: Normativa referida a las redes locales inalámbricas, que trata de la normalización de medios como la radio de espectro expandido, radio de banda estrecha, infrarrojos y transmisión sobre líneas de potencia.
    IEEE 802.14: Incluye las redes de televisión por cable.

       Modos de Operación en redes inalámbricas
    Modo ad-hoc: Un nodo se comunica directamente con otro.
    Modo infraestructura: Los nodos móviles se comunican con un punto de acceso (access point, AP).

       Modelo OSI (Open Systems Interconection) se desarrolló por la organización internacional de estandarización ISO (International Standarization Organization)como una arquitectura para comunicaciones entre computadores con el objetivo de ser el marco de referencia en el desarrollo de protocolos estándares OSI.

       Capas del Modelo OSI
    La Capa de Aplicación: Esta provee el acceso al entorno OSI para los usuarios y los servicios de información distribuida.
    La Capa de Presentación: Proporciona independencia a los procesos de aplicación respecto a las diferencias existentes en las representaciones de los datos.
    La Capa de Sesión: Facilita el control de la comunicación entre las aplicaciones; establece, gestiona y cierra las conexiones entre las aplicaciones cooperadoras (nivel lógico).
    La Capa de Transporte: Ofrece seguridad, transferencia transparente de datos entre los puntos interconectados y además establece los procedimientos de recuperación de errores y control de flujo origen-destino.
    La Capa de Red: Da a las capas superiores independencia en lo que se refiere a las técnicas de conmutación y de transmisión utilizadas para conectar los sistemas, es responsable del establecimiento, mantenimiento y cierre de las conexiones (nivel hardware).
    La Capa de Enlace de Datos: Suministra un servicio de transferencia de datos seguro a través del medio físico enviando bloques de datos, llevando a cabo la sincronización, el control de errores y el de flujo de información que se requiere.
    La Capa Física: Encargada de la transmisión de cadenas de bits no estructuradas sobre el medio físico, se relaciona con las características mecánicas, eléctricas, funcionales y procedimientos para acceder al medio físico.

      Método
      En cuanto al diseño de la investigación es la de campo y bibliográficos. Se dice que es de campo ya va a existir desplazamiento hacia el lugar en el cual se presenta el caso de estudio con la finalidad de recopilar toda la información necesaria; y bibliográficos para poder garantizar el manejo de información existente relacionada con el tema.

      Técnicas
      Las técnicas de recolección de datos que se van a emplear para el levantamiento de información son las entrevistas no estructuradas al Coordinador de Telecomunicaciones; también se empleara la observación directa.

      Observaciones
      El motivo de realizar el estudio del tema anteriormente planteado obedece a la necesidad existente de mejorar la red de la compañía en la oficina y planta ubicadas en la isla de Coche, con la sede principal de SENECA ubicada en San Lorenzo.

      Mejorar la conexión, ofrecerle una forma de trabajo, más confiable y placentero a todo el personal ya que se asignaran equipos debido a la creación de puntos de redes.

      Respaldar la información de forma segura, de modo que la misma solo pueda ser accedida por personal autorizado.

 
     
     
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