REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” AMPLIACIÓN MÉRIDA ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA INFORME DE PASANTIAS Autor: Carlos Meléndez Tutor Académico: Humberto Quintero Tutor industrial: José Dimas Quijada Asesor Metodológico: Máximo Briceño Mérida, Junio de 2005 INTRODUCCIÓN El desarrollo de la computación y su integración con las telecomunicaciones en la telemática han propiciado el surgimiento de nuevas formas de comunicación, que son aceptadas cada vez por más personas. El desarrollo de las redes informáticas posibilito su conexión mutua y, finalmente, la existencia de Internet, una red de redes gracias a la cual una computadora puede intercambiar fácilmente información con otras situadas en regiones lejanas del planeta. La información a la que se accede a través de Internet combina el texto con la imagen y el sonido, es decir, se trata de una información multimedia, una forma de comunicación que esta conociendo un enorme desarrollo gracias a la generalización de computadores personales dotadas del hardware y software necesarios. El último desarrollo en nuevas formas de comunicación es la realidad virtual, que permite al usuario acceder a una simulación de la realidad en tres dimensiones, en la cual es posible realizar acciones y obtener inmediatamente una respuesta, o sea, interactuar con ella. El uso creciente de la tecnología de la información en la actividad económica ha dado lugar a un incremento sustancial en el número de puestos de trabajo informatizados, con una relación de terminales por empleado que aumenta constantemente en todos los sectores industriales. La movilidad lleva a unos porcentajes de cambio anual entre un 20 y un 50% del total de puestos de trabajo. Los costos de traslado pueden ser notables (nuevo tendido para equipos informáticos, teléfonos, etc.). Por tanto, se hace necesaria una racionalización de los medios de acceso de estos equipos con el objeto de minimizar dichos costos. Las Redes de Área Local han sido creadas para responder a ésta problemática. El crecimiento de las redes locales a mediados de los años 1 ochenta hizo que cambiase nuestra forma de comunicarnos con los ordenadores y la forma en que los ordenadores se comunicaban entre sí. La importancia de las LAN reside en que en un principio se puede conectar un número pequeño de ordenadores que puede ser ampliado a medida que crecen las necesidades. Son de vital importancia para empresas pequeñas puesto que suponen la solución a un entorno distribuido. 2 CAPÍTULO I LA EMPRESA 1.1 Reseña histórica de la Empresa El origen de la Red se remonta en el año de 1981 cuando llegó al laboratorio de Geofísica de la facultad de ciencias, allí se incorpora el primer computador bajo el sistema operativo UNIX. Las ventajas de este sistema operativo alentaron el deseo de quienes trabajan en laboratorios, entre ellos el profesor José Gregorio Silva quien es piedra angular en el proceso de desarrollo de la red de datos en la Universidad de los Andes. Así después de muchos esfuerzos e inconvenientes, se logra adaptar este sistema operativo como un estándar en varias dependencias de investigación de la Universidad. En el año 1985, se crea el laboratorio SUMA, (Sistema Unificado de Micro computación Aplicada), el cual busca unificar los servicios de computación en la facultad de ciencias, dando paso a la idea de Redes que permitiera visualizar nuevos horizontes para la futura red académica. Con el éxito que arrojo el funcionamiento de SUMA y la necesidad de parte de los cómputos y visualización gráfica; se une un grupo de profesores de la facultad de ciencias, economía, ingeniería, y del centro de computación de la ULA para crear en 1987, el Consejo de Computación Académico. 3 En el año 1987-1988 la Universidad de los Andes contaba con dos grandes laboratorios. El laboratorio norte situado en la facultad de ciencias y el laboratorio sur, en la facultad de ingeniería. La investigación en ambos laboratorios creció, así como también creció la necesidad de comunicarse continuamente. Ya se contaba con equipos modernos, pero sin plataforma de comunicación. Así es como en 1991 nace el CDCHT, quien logra interconectar las redes de área local de las Facultades de Ciencia e Ingeniería, gracias a la central Telefónica Digital adquirida por la Universidad. En 1992 se realiza la Conexión con la Red Académica Nacional de CONICIT y con la Red Mundial INTERNET, se crea la "I Escuela Latinoamericana de Redes" en la Facultad de Ciencias, en la que participaron 15 expertos (USA, Finlandia, Italia, Brasil y Suiza) y 40 profesionales de América Latina (Argentina, Brasil, Colombia, México, Nicaragua, Paraguay, Perú y Venezuela). En 1993 se realiza el primer taller Regional donde el personal de RedULA participó como instructor, el cual fue efectuado en Perú. En 1994 se realiza la Instalación de la Infraestructura de Fibra Óptica. En 1995 se realiza la instalación en la Facultad de Ingeniería de una Estación terrena VSAT, donada por la OEA al CONICIT y transferida al SAICYT de Mérida por medio de la empresa Bantel, se crearon 2 laboratorios Multimedia (LMM), se realizo la I Escuela Latinoamericana de Redes, adiestrándose al personal responsable del desarrollo de las Redes Académicas. En 1996 se entregaron los proyectos de la troncal principal del Sector de Liria; la interconexión de las facultades de Humanidades, Economía y Derecho; la Red de Área Local para las oficinas de la PINA; Actualización de la Red de Área local de PLANDES. En 1997 se crearon dos comisiones: comisión técnica, y comisión estratégica de RedULA. Durante 1998 comienzan a tener conectividad dependencias de la ULA que se encuentran fuera de los sectores Universitarios tales como, Sector Hechicera: Facultad de Arquitectura, conectividad y laboratorio de Pregrado y Postgrado, Redes internas de la 4 Facultad de Ciencias, Jardines Botánicos (200 nodos), Sector de Ciencias de Salud: Facultad de Farmacia. Laboratorios de Pregrado (60 nodos). Ya en el año de 1999 se concretan los proyectos de los siguientes Sectores: Sector Hechicera: Facultad de Arquitectura. Facultad de Ingeniería (Nueva Sede) (1400 nodos). Sector Ciencias de la Salud: Facultad de Farmacia HULA (200 nodos). Sector Tulio Febres Cordero: Facultad de Medicina (500 nodos). Redes internas de: Laboratorio de Pregrado de las Facultades de: Geografía, Arquitectura, Medicina, Humanidades (CODEPRE). Consejo de Publicaciones. Taller Gráfico (500 nodos). 1.2 Descripción de la Empresa La empresa cumple con diferentes funciones específicas, las cuales se mencionan a continuación: • Prestar asesoría en el diseño, instalación y mantenimiento de las subredes de computadores de las distintas dependencias de la ULA, así como también proyectar los planes de expansión para garantizar el crecimiento de la red. • Velar por el buen funcionamiento de la red, de manera que se resuelvan eficientemente los problemas operativos y de emergencia. • Autorizar la interconexión a la red de cualquier dependencia interna o externa de la ULA. • Producir la documentación necesaria para operar en la Red de la ULA y en las diferentes Redes Internacionales, como también asesorar en el uso de los recursos de RedULA. • Aprobar los diferentes proyectos que involucran a la Red Universitaria y además establecer planificaciones de actividades de la red e investigar en el área teleinformática y desarrollar servicios. 5 Dentro de los servicios que ofrece RedULA se encuentran: • Correo Electrónico. • Servicios de información a Usuarios (Finger). • Servicios de conexión de computadoras (Teinet). • Servivios de transferencia de archivos (FTP). • Servicios de comunicación interactiva (Talk). • Red de acceso inalámbrico. • Servicio de atención a los usuarios. • Capacidades de multimedia. 1.2.1 Misión de la empresa. Proveer al mayor número de suscriptores, un servicio de calidad, técnicamente confiable tanto en red cableada como inalámbrica, que les proporcione una atención acorde con sus necesidades, que obtenga una rentabilidad adecuada y que logre la mayor cobertura dentro de nuestra área asignada. 1.2.2 Visión de la empresa. Prestar un servicio integral y eficiente, cuya calidad sea comparable a la de las mejores empresas latinoamericanas. 6 1.3 Estructura Organizacional Director Apoyo Administrativo Redes Redes-Telecom Proy. De Redes Atención Usuario Monitoreo Prospectiva Tecnológica Contenido Comp. Científica Operaciones Adiestramiento Comp. Científico 1.4 Descripción del departamento donde se realizó la pasantía La Unidad de Telecomunicaciones (Telecom) surge con la necesidad de garantizar la operación y desarrollo de la plataforma física de redes de computadoras, existentes en las diferentes facultades y dependencias de la Universidad de los Andes. Es en el año 1999, cuando se conforma esta unidad, y para ese entonces contaba con un personal de sólo dos integrantes que eran: un Coordinador General de Telecom y un Técnico de Campo. Los proyectos más importantes desarrollados en ese año fueron: LAN Sector Liria, primer Proyecto de Cableado Estructurado elaborado implementado por RedULA; implementación y activación de los backbone de Fibra Multimodo (MMF) en el Sector Chorros de Milla y el Sector Tulio Febres para interconectar las Redes de las Facultades de Geografía y Medicina a la Red de Datos de la 7 ULA y la instalación de la estación repetidora en la banda de frecuencia de 2.4 Ghz. para la Red de Radio. En el año 2000, se incorporan al personal tres Técnicos Especializados en Telecomunicaciones y se nombran como asesores oficiales en el área de Radio Enlaces y Enlaces de Fibra Óptica a los Profesores pertenecientes al Dpto. de Electrónica y Comunicaciones Prof. Néstor Ángulo Reina y Prof. Ermano Pietrosemoli respectivamente. Entre los proyectos ejecutados para dicho período están: Enlace de Radio Hospital Central de San Cristóbal (Núcleo Táchira) para la interconexión del área de Postgrado de Medicina con RedULA; instalación y activación del backbone MMF en la sede del Núcleo Táchira, para interconectar un 85% de este con RedULA. Desde el año 2001 hasta la actualidad, Telecom cuenta con una planta técnica especializada organizada como sigue: un Coordinador Técnico Telecom, tres Técnicos Especializados en el área de Telecomunicaciones, dos Técnicos de Soporte y 3 pasantes en áreas afines a las telecomunicaciones. De igual forma esta unidad, asume el control de la plataforma de enrutamiento (capa 3 según el Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI)), así como el Soporte Técnico a la plataforma de voz, vídeo y datos de la Universidad de los Andes. Las funciones de este departamento son: • Garantizar operación las 24 horas y los 365 días al año de la Plataforma • Física de la Red de Datos de la Universidad de los Andes. • Desarrollo de nuevas tecnologías en el área de telecomunicaciones que permita garantizar el rendimiento y confiabilidad necesaria en los servicios prestados por RedULA. • Asesoramiento para la gestión, desarrollo e implementación de Proyectos de Telecomunicaciones y Teleinformática en la ULA. 8 1.5 Estructura organizacional del departamento Coordinación Telecom Área de Operaciones Herramientas y Componentes Área de radio Área de fibra óptica Telecom Personal CAU Personal pasante 9 Área de enrutamiento CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1 Redes Cada uno de los tres siglos pasados ha estado dominado por una sola tecnología. El siglo XVIII fue la etapa de los grandes sistemas mecánicos que acompañaron a la Revolución Industrial. El siglo XIX fue la época de la máquina de vapor. Durante el siglo XX, la tecnología clave ha sido la recolección, procesamiento y distribución de información. Entre otros desarrollos, hemos asistido a la instalación de redes telefónicas en todo el mundo, a la invención de la radio y la televisión, al nacimiento y crecimiento sin precedente de la industria de los ordenadores ( computadores ), así como a la puesta en orbita de los satélites de comunicación. A medida que avanzamos hacia los últimos años de este siglo, se ha dado una rápida convergencia de estas áreas, y también las diferencias entre la captura, transporte almacenamiento y procesamiento de información están desapareciendo con rapidez. Organizaciones con centenares de oficinas dispersas en una amplia área geográfica esperan tener la posibilidad de examinar en forma habitual el estado actual de todas ellas, simplemente oprimiendo una tecla. A medida que crece nuestra habilidad para recolectar procesar y distribuir información, la demanda de más sofisticados procesamientos de información crece todavía con mayor rapidez. 10 La industria de ordenadores ha mostrado un progreso espectacular en muy corto tiempo. El viejo modelo de tener un solo ordenador para satisfacer todas las necesidades de cálculo de una organización se está reemplazando con rapidez por otro que considera un número grande de ordenadores separados, pero interconectados, que efectúan el mismo trabajo. Estos sistemas, se conocen con el nombre de redes de ordenadores. Estas nos dan a entender una colección interconectada de ordenadores autónomos. Se dice que los ordenadores están interconectados, si son capaces de intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, el uso de láser, microondas y satélites de comunicaciones. Al indicar que los ordenadores son autónomos, excluimos los sistemas en los que un ordenador pueda forzosamente arrancar, parar o controlar a otro, éstos no se consideran autónomos. 2.2 Usos de las redes de ordenadores 2.2.1 Objetivos de las redes Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno de sus objetivo es hacer que todos los programas, datos y equipo estén disponibles para cualquiera de la red que así lo solicite, sin importar la localización física del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000 km de distancia de los datos, no debe evitar que este los pueda utilizar como si fueran originados localmente. Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo todos los archivos podrían duplicarse en dos o tres máquinas, de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podría utilizarse una de las otras copias. Además, la presencia de múltiples CPU significa que si una de ellas deja de 11 funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor. Otro objetivo es el ahorro económico. Los ordenadores pequeños tienen una mejor relación costo / rendimiento, comparada con la ofrecida por las máquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez veces mas rápidas que el mas rápido de los microprocesadores, pero su costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseñadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos ordenadores personales, uno por usuario, con los datos guardados una o mas máquinas que funcionan como servidor de archivo compartido. Este objetivo conduce al concepto de redes con varios ordenadores en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina LAN ( red de área local ), en contraste con lo extenso de una WAN ( red de área extendida ), a la que también se conoce como red de gran alcance. Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual a medida que crece la carga, simplemente añadiendo más procesadores. Con máquinas grandes, cuando el sistema esta lleno, deberá reemplazarse con uno mas grande, operación que por lo normal genera un gran gasto y una perturbación inclusive mayor al trabajo de los usuarios. Otro objetivo del establecimiento de una red de ordenadores, es que puede proporcionar un poderoso medio de comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas entre si. Con el ejemplo de una red es relativamente fácil para dos o mas personas que viven en lugares separados, escribir informes juntos. Cuando un autor hace un cambio inmediato, en lugar de esperar varios días para recibirlos por carta. Esta rapidez hace que la cooperación entre grupos de individuos que se encuentran alejados, y que anteriormente había sido imposible de establecer, pueda realizarse ahora. En la siguiente tabla se muestra la clasificación de sistemas multiprocesadores distribuidos de acuerdo con su tamaño físico. En la parte 12 superior se encuentran las máquinas de flujo de datos, que son ordenadores con un alto nivel de paralelismo y muchas unidades funcionales trabajando en el mismo programa. Después vienen los multiprocesadores, que son sistemas que se comunican a través de memoria compartida. En seguida de los multiprocesadores se muestran verdaderas redes, que son ordenadores que se comunican por medio del intercambio de mensajes. Finalmente, a la conexión de dos o más redes se le denomina interconexión de redes. 2.3 Aplicación de las redes El reemplazo de una máquina grande por estaciones de trabajo sobre una LAN no ofrece la posibilidad de introducir muchas aplicaciones nuevas, aunque podrían mejorarse la fiabilidad y el rendimiento. Sin embargo, la disponibilidad de una WAN (ya estaba antes) si genera nuevas aplicaciones viables, y algunas de ellas pueden ocasionar importantes efectos en la totalidad de la sociedad. Para dar una idea sobre algunos de los usos importantes de redes de ordenadores, veremos ahora brevemente tres ejemplos: el acceso a programas remotos, el acceso a bases de datos remotas y facilidades de comunicación de valor añadido. Una compañía que ha producido un modelo que simula la economía mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y corran el programa para ver como pueden afectar a sus negocios las diferentes proyecciones de inflación, de tasas de interés y de fluctuaciones de tipos de cambio. Con frecuencia se prefiere este planteamiento que vender los derechos del programa, en especial si el modelo se está ajustando constantemente ó necesita de una máquina muy grande para correrlo. Todas estas aplicaciones operan sobre redes por razones económicas: el llamar a un ordenador remoto mediante una red resulta mas económico que hacerlo directamente. La posibilidad de tener un precio mas bajo se debe a que el enlace de una llamada telefónica normal utiliza un circuito caro 13 y en exclusiva durante todo el tiempo que dura la llamada, en tanto que el acceso a través de una red, hace que solo se ocupen los enlaces de larga distancia cuado se están transmitiendo los datos. Una tercera forma que muestra el amplio potencial del uso de redes, es su empleo como medio de comunicación (INTERNET). Como por ejemplo, el tan conocido por todos, correo electrónico (e-mail), que se envía desde una terminal, a cualquier persona situada en cualquier parte del mundo que disfrute de este servicio. Además de texto, se pueden enviar fotografías e imágenes. 2.4 Estructura de una red En toda red existe una colección de máquinas para correr programas de usuario (aplicaciones). Seguiremos la terminología de una de las primeras redes, denominada ARPANET, y llamaremos hostales a las máquinas antes mencionadas. También, en algunas ocasiones se utiliza el término sistema terminal o sistema final. Los hostales están conectados mediante una subred de comunicación, o simplemente subred. El trabajo de la subred consiste en enviar mensajes entre hostales, de la misma manera como el sistema telefónico envía palabras entre la persona que habla y la que escucha. El diseño completo de la red simplifica notablemente cuando se separan los aspectos puros de comunicación de la red (la subred), de los aspectos de aplicación (los hostales). Una subred en la mayor parte de las redes de área extendida consiste de dos componentes diferentes: las líneas de transmisión y los elementos de conmutación. Las líneas de transmisión (conocid.as como circuitos, canales o troncales), se encargan de mover bits entre máquinas. Los elementos de conmutación son ordenadores especializados que se utilizan para conectar dos o mas líneas de de transmisión. Cuando los datos 14 llegan por una línea de entrada, el elemento de conmutación deberá seleccionar una línea de salida para reexpedirlos. 2.5 Tipos de redes 2.5.1 Redes de área local (LAN) Uno de los sucesos más críticos para la conexión en red lo constituye la aparición y la rápida difusión de la red de área local (LAN) como forma de normalizar las conexiones entre las máquinas que se utilizan como sistemas ofimáticos. Como su propio nombre indica, constituye una forma de interconectar una serie de equipos informáticos. A su nivel más elemental, una LAN no es más que un medio compartido (como un cable coaxial al que se conectan todas las computadoras y las impresoras) junto con una serie de reglas que rigen el acceso a dicho medio. La LAN más difundida, la Ethernet, utiliza un mecanismo denominado Call Sense Multiple Access-Collision Detect (CSMS-CD). Esto significa que cada equipo conectado sólo puede utilizar el cable cuando ningún otro equipo lo está utilizando. Si hay algún conflicto, el equipo que está intentando establecer la conexión la anula y efectúa un nuevo intento más adelante. La Ethernet transfiere datos a 10 Mbits/seg, lo suficientemente rápido como para hacer inapreciable la distancia entre los diversos equipos y dar la impresión de que están conectados directamente a su destino. Ethernet y CSMA-CD son dos ejemplos de LAN. Hay tipologías muy diversas (bus, estrella, anillo) y diferentes protocolos de acceso. A pesar de esta diversidad, todas las LAN comparten la característica de poseer un alcance limitado (normalmente abarcan un edificio) y de tener una velocidad suficiente para que la red de conexión resulte invisible para los equipos que la utilizan. 15 Además de proporcionar un acceso compartido, las LAN modernas también proporcionan al usuario multitud de funciones avanzadas. Hay paquetes de software de gestión para controlar la configuración de los equipos en la LAN, la administración de los usuarios, y el control de los recursos de la red. Una estructura muy utilizada consiste en varios servidores a disposición de distintos (con frecuencia, muchos) usuarios. Los primeros, por lo general máquinas más potentes, proporcionan servicios como control de impresión, ficheros compartidos y correo a los últimos, por lo general computadoras personales. Los servicios en la mayoría de las LAN son muy potentes. La mayoría de las organizaciones no desean encontrarse con núcleos aislados de utilidades informáticas. Por lo general prefieren difundir dichos servicios por una zona más amplia, de manera que los grupos puedan trabajar independientemente de su ubicación. Los routers y los bridges son equipos especiales que permiten conectar dos o más LAN. El bridge es el equipo más elemental y sólo permite conectar varias LAN de un mismo tipo. El router es un elemento más inteligente y posibilita la interconexión de diferentes tipos de redes de ordenadores. Las grandes empresas disponen de redes corporativas de datos basadas en una serie de redes LAN y routers. Desde el punto de vista del usuario, este enfoque proporciona una red físicamente heterogénea con aspecto de un recurso homogéneo. 2.5.2 Redes de área extensa (WAN) Cuando se llega a un cierto punto deja de ser poco práctico seguir ampliando una LAN. A veces esto viene impuesto por limitaciones físicas, aunque suele haber formas más adecuadas o económicas de ampliar una red de computadoras. Dos de los componentes importantes de cualquier red son la red de teléfono y la de datos. Son enlaces para grandes distancias 16 que amplían la LAN hasta convertirla en una red de área extensa (WAN). Casi todos los operadores de redes nacionales (como DBP en Alemania o British Telecom en Inglaterra) ofrecen servicios para interconectar redes de computadoras, que van desde los enlaces de datos sencillos y a baja velocidad que funcionan basándose en la red pública de telefonía hasta los complejos servicios de alta velocidad (como frame relay y SMDSSynchronous Multimegabit Data Service) adecuados para la interconexión de las LAN. Estos servicios de datos a alta velocidad suelen denominarse conexiones de banda ancha. Se prevé que proporcionen los enlaces necesarios entre LAN para hacer posible lo que han dado en llamarse autopistas de la información. 2.6 Direccionamiento IP y división en subredes 2.6.1 Propósito de las direcciones IP En un entorno TCP/IP, las estaciones finales se comunican con servidores u otras estaciones finales. Esto puede ocurrir porque cada nodo que utiliza el conjunto de protocolos TCP/IP tiene una dirección lógica distinta de 32 bits. Esta dirección se denomina dirección IP y se especifica en formato decimal separado por puntos de 32 bits. Las interfaces del router se deben configurar con una dirección IP si el protocolo IP se debe enrutar hacia o desde la interfaz. Se pueden utilizar los comandos ping y trace para verificar la configuración de dirección IP. Cada empresa u organización conectada a Internet aparece como una sola red a la que se debe llegar antes de que se pueda contactar un host en particular dentro de esa empresa. Cada red de una empresa tiene una dirección; los hosts que residen en esa red comparten la misma dirección de red, pero cada host se identifica por medio de la dirección única de host en la red. 17 2.6.2 Rol de la red del host en una red enrutada En esta sección, aprenderá los conceptos básicos que debe conocer antes de configurar una dirección IP. Al examinar diversos requisitos de red, puede seleccionar la clase de dirección correcta y definir cómo establecer subredes IP. Cada dispositivo o interfaz debe tener un número de host que no tenga sólo ceros en el campo de host. Una dirección de host de sólo unos está reservada para un broadcast IP hacia esa red. Un valor de host de 0 significa "esta red" o "el cable en sí mismo" (por ej., 172.16.0.0). También, aunque rara vez, se utiliza un valor 0, para los broadcasts IP en algunas implementaciones TCP/IP más antiguas. La tabla de enrutamiento contiene entradas para las direcciones de red o de cable. Por lo general, no contiene información acerca de los hosts. Una dirección IP y una máscara de subred en una interfaz cumplen tres propósitos: • Permiten que el sistema procese la recepción y transmisión de paquetes. • Especifican la dirección local del dispositivo. • Especifican un intervalo de direcciones que comparten el cable con el dispositivo. 2.6.3 Rol de las direcciones de broadcast en una red enrutada IP soporta el broadcast. Se pretende que los mensajes sean vistos por todos los hosts de la red. La dirección de broadcast se forma utilizando sólo unos en una parte de la dirección IP. El software Cisco IOS soporta dos tipos de broadcasts: broadcasts dirigidos y broadcasts inundados. Los broadcasts dirigidos hacia una red/subred específica son autorizados y retransmitidos por el router. Estos broadcasts dirigidos contienen sólo unos en la parte de la dirección 18 correspondiente al host. Los broadcasts inundados (255.255.255.255) no se propagan, sino que se consideran broadcasts locales. 2.6.4 Asignación de la interfaz del router y de las direcciones IP de red La figura muestra una pequeña red a la que se le han asignado direcciones de interfaz, máscaras de subred y los números de subred resultantes. La cantidad de bits de enrutamiento (bits de red y subred) de cada máscara de subred se puede indicar alternativamente con el formato "/n". Ejemplo: /8 = 255.0.0.0 /24 = 255.255.255.0 19 2.6.5 Rol del DNS en las configuraciones del router 2.6.5.1 El comando ip address (direcciones ip) Se utiliza el comando ip address para establecer la dirección de red lógica de una interfaz. Se utiliza el comando ip netmask-format para especificar el formato de las máscaras de red para la sesión actual. Las opciones de formato son: • Número de bits • Decimal separado por puntos (opción por defecto) • Hexadecimal 2.6.5.2 El comando ip host El comando ip host crea una entrada estática que relaciona el nombre de host con la dirección del mismo en el archivo de configuración del router. 2.6.5.3 Descripción del comando ip name-server El comando ip name-server define cuáles son los hosts que pueden suministrar el servicio de denominación. Puede especificar como máximo seis direcciones IP como servidores de nombre en un solo comando. Para asignar nombres de dominio a las direcciones IP, debe identificar los nombres de host, especificar un servidor de nombre y habilitar DNS. Cada vez que el software del sistema operativo recibe un nombre de host que no reconoce, consulta al DNS para obtener la dirección IP de ese dispositivo. 20 2.6.5.4 Habilitación e inhabilitación de DNS en un router Cada dirección IP individual puede tener un nombre de host asociado con ella. El software Cisco IOS mantiene una memoria caché de asignaciones de nombre a dirección de host para ser utilizada por los comandos EXEC. Este caché acelera el proceso de conversión de nombres a direcciones. IP define un esquema de denominación que permite que un dispositivo se identifique a través de su ubicación en IP. Un nombre como, por ejemplo, ftp.cisco.com identifica el dominio del Protocolo de Transferencia de Archivos (FTP) para Cisco. Para llevar un control de los nombres de dominio, IP identifica un servidor de nombres que administra el caché de nombres. El servicio DNS (Sistema de nombre de dominio) se habilita por defecto con una dirección de servidor 255.255.255.255, que es un broadcast local. El comando router(config)# no ip domain-lookup desactiva la conversión de nombres a direcciones en el router. Esto significa que el router no genera ni retransmite paquetes broadcast DNS. 2.6.5.5 Comando show hosts El comando show hosts se utiliza para visualizar una lista en la memoria caché de nombres y direcciones de host. 2.6.6 Verificación de la configuración de dirección 2.6.6.1 Comandos de verificación Los problemas de direccionamiento se encuentran entre los más comunes que se producen en redes IP. Es importante verificar la configuración de direcciones antes de seguir con la configuración. 21 Hay tres comandos que le permiten verificar la configuración de direcciones en la internetwork: • Telnet: verifica el software de la capa de aplicación entre las estaciones origen y destino. Es el mecanismo de verificación más completo disponible • Ping: utiliza el protocolo ICMP para verificar la conexión de hardware y la dirección lógica en la capa de internet. Es un mecanismo de verificación sumamente básico • Trace: utiliza valores TTL para generar mensajes desde cada router que se utiliza a lo largo de la ruta. Es sumamente poderoso en cuanto a su capacidad para ubicar fallas en la ruta desde el origen hasta el destino 2.6.6.2 Comandos telnet y ping El comando telnet es un comando simple que se utiliza para saber si se puede conectar al router. Si no puede realizar telnet hacia el router pero puede hacer ping al router, es evidente que el problema se produce en la funcionalidad de las capas superiores del router. En este punto, puede ser necesario rearrancar el router y realizar telnet nuevamente. El comando ping envía paquetes de eco ICMP y se soporta en los modos EXEC usuario y privilegiado. En este ejemplo, un ping ha expirado, como lo indica el punto (.) y cuatro se recibieron con éxito, como lo indica el signo de exclamación (!). El comando ping extendido se soporta sólo en el modo EXEC privilegiado. Puede utilizar el modo extendido del comando ping para especificar las opciones de encabezado Internet soportadas. Para entrar al modo extendido, introduzca ping <retorno>, y luego <retorno> otra vez para seleccionar el protocolo por defecto (IP). 22 2.6.6.3 Comando trace Cuando utiliza el comando trace como se indica en la figura (resultado), se muestran los nombres de host si las direcciones se traducen dinámicamente o a través de entradas de tabla de host estáticas. Los tiempos que aparecen en la lista representan el tiempo requerido para que cada uno de los tres paquetes sonda retornen. NOTA: trace es soportado por IP, CLNS, VINES y AppleTalk. A veces se muestran asteriscos en vez de un número de milisegundos. Esto indica que se ha producido una expiración de límite de tiempo para esa sonda en particular en ese destino específico. Otras respuestas incluyen: !H: El router recibió el paquete sonda, pero no lo ha enviado, generalmente debido a una lista de acceso. P: El protocolo es inalcanzable. N: La red es inalcanzable. U: El puerto es inalcanzable. * : Límite de tiempo de espera superado. 2.7 Enrutamiento 2.7.1 Determinación de ruta Para el tráfico que atraviesa una nube de red, la determinación de ruta se produce en la capa de red (Capa 3). La función de determinación de ruta permite al router evaluar las rutas disponibles hacia un destino y establecer el mejor manejo de un paquete. Los servicios de enrutamiento utilizan la información de topología de red al evaluar las rutas de red. Esta información la puede configurar el administrador de red o se puede recopilar a través de procesos dinámicos ejecutados en la red. 23 La capa de red proporciona entrega de paquetes de máximo esfuerzo y de extremo a extremo a través de redes interconectadas. La capa de red utiliza la tabla de enrutamiento IP para enviar paquetes desde la red origen a la red destino. Después de que el router determina qué ruta debe utilizar, procede a enviar el paquete. Toma el paquete que aceptó en una interfaz y lo envía hacia otra interfaz o puerto que represente la mejor ruta hacia el destino del paquete. 2.7.2 Enrutamiento de paquetes del origen al destino por parte de los routers Para ser realmente práctica, una red debe representar de manera coherente las rutas disponibles entre los routers. Cada línea que se encuentra entre los routers posee un número que los routers utilizan como dirección de red. Estas direcciones deben proporcionar información que un proceso de enrutamiento puede utilizar para transportar paquetes desde un origen hacia un destino. Mediante estas direcciones, la capa de red puede proporcionar una conexión de transmisión que interconecta redes independientes. La coherencia de las direcciones de Capa 3 en toda la internetwork también mejora el uso del ancho de banda evitando los broadcasts innecesarios. Los broadcasts representan un gasto de proceso innecesario y un desperdicio de capacidad en cualquier dispositivo o enlace que no necesite recibir broadcasts. Al utilizar un direccionamiento de extremo a extremo coherente para representar la ruta de las conexiones de medios, la capa de red puede encontrar una ruta hacia el destino sin sobrecargar innecesariamente con broadcasts los dispositivos o enlaces en la internetwork. 24 2.7.3 Direccionamiento de red y de host El router utiliza la dirección de red para identificar la red destino (LAN) de un paquete dentro de una internetwork. El gráfico muestra tres números de red que identifican segmentos conectados al router. Para algunos protocolos de la capa de red, esta relación la establece el administrador de red, que asigna direcciones de host de acuerdo con un plan predeterminado de direccionamiento de internetwork. Para otros protocolos de la capa de red, la asignación de direcciones de host es parcial o totalmente dinámica. La mayoría de los esquemas de direccionamiento de protocolo de red utilizan algún tipo de dirección de host o nodo. 2.7.4 Selección de ruta y conmutación de paquetes Un router generalmente pasa un paquete desde un enlace de datos a otro, utilizando dos funciones básicas: • Una función de determinación de ruta • Una función de conmutación. El router utiliza la porción de red de la dirección para realizar las selecciones de ruta para transferir el paquete al siguiente router a lo largo de la ruta. La función de conmutación permite que el router acepte un paquete en una interfaz y lo envíe a través de una segunda interfaz. La función de determinación de ruta permite al router seleccionar la interfaz más adecuada para enviar un paquete. El router final (el router conectado a la red destino) utiliza la porción de nodo de la dirección para entregar el paquete al host correcto. 25 2.7.5 Protocolo enrutado versus protocolo de enrutamiento Debido a la similitud entre los dos términos, se produce a menudo confusión entre protocolo enrutado y protocolo de enrutamiento. Protocolo enrutado es cualquier protocolo de red que proporcione suficiente información en su dirección de capa de red para permitir que un paquete se envíe desde un host a otro tomando como base el esquema de direccionamiento. Los protocolos enrutados definen los formatos de campo dentro de un paquete. Los paquetes generalmente se transfieren de un sistema final a otro. El Protocolo Internet (IP) es un ejemplo de protocolo enrutado. Los protocolos de enrutamiento soportan un protocolo enrutado proporcionando mecanismos para compartir la información de enrutamiento. Los mensajes de protocolo de enrutamiento se desplazan entre los routers. Un protocolo de enrutamiento permite que los routers se comuniquen con otros routers para actualizar y mantener las tablas. Los siguientes son ejemplos de protocolos de enrutamiento TCP/IP: • RIP (Routing Information Protocol o Protocolo de información de enrutamiento) • IGRP (Interior Gateway Routing Protocol o Protocolo de enrutamiento de gateway interior) • EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol o Protocolo de enrutamiento de gateway interior mejorado) • OSPF (Open Shortest Path First o Primero la ruta libre más corta) 2.7.6 Operaciones de protocolo de capa de red Cuando una aplicación del host necesita enviar un paquete a un destino en una red distinta, el host direcciona la trama de enlace de datos hacia el router, utilizando la dirección de una de las interfaces del router. El proceso 26 de la capa de red del router examina el encabezado del paquete de entrada para determinar la red destino y luego consulta la tabla de enrutamiento que asocia las redes con las interfaces de salida. El paquete se encapsula nuevamente en la trama de enlace de datos apropiada para la interfaz seleccionada y se ubica en la cola para su entrega al siguiente salto en la ruta. Este proceso tiene lugar cada vez que el paquete se envía a través de otro router. En el router que se encuentra conectado a la red del host destino, el paquete se encapsula en el tipo de trama de enlace de datos de la LAN destino y se entrega al host destino. 2.7.7 Enrutamiento multiprotocolo Los routers pueden soportar varios protocolos de enrutamiento independientes y mantener tablas de enrutamiento para varios protocolos enrutados. Esta capacidad le permite al router entregar paquetes desde varios protocolos enrutados a través de los mismos enlaces de datos. 27 CAPÍTULO III EL PASANTE 3.1 Exposición de motivos de la Pasantía Debido a la mejora de los medios de comunicación dentro de las empresas, instituciones educativas, entes gubernamentales, entre otros, el desuso de la papelería interna y su suplantación por el correo electrónico, hace necesario su mantenimiento y desarrollo de la transmisión de la información por medios electrónicos, debido a esto es imprescindible tener a la disposición personal calificado en el área de redes para poder dar soporte oportuno a las instituciones antes mencionadas. Además de esto también existe la necesidad de no tener que esperar que surja un problema para solucionarlo, sino adelantarse y prever cualquier falla o inconveniente a futuro. A todo esto se dedica la red de datos de la Universidad de los Andes, prestando un servicio oportuno y manteniendo la operatividad de los sistemas de transmisión de datos en momentos críticos, para lo cual cuenta con un equipo de profesionales altamente especializados en el área, con una mística de trabajo y una disposición a resolver los problemas en el momento que se presenten. 28 3.2 Objetivo General Servir de apoyo a los técnicos de la unidad de telecomunicaciones de la red de datos de la Universidad de los Andes en el mantenimiento de los diferentes dispositivos que componen la red, tales como: switches, pathpanel, ups y reguladores de voltaje; los cuales se encuentran en los centros de carga. Además en la resolución de problemas de conexión de computadores a Internet de distintos departamentos. 3.3 Cronograma de actividades Actividades Apoyo técnico Facultad de Ciencias e inventario centros de carga Facultad de Forestal Reinstalación fibra óptica Escuela de peritos forestales y certificación de cableado Inventario direcciones IP Facultad de Forestal Inventario centros de carga Núcleo La Liria Inventario direcciones IP Facultad de Humanidades 1 2 3 4 29 5 6 7 8 3.4 Desarrollo de actividades 3.4.1 Apoyo técnico Facultad de Ciencias e inventario centros de carga Facultad de Forestal. En las dos primeras semanas se realizó una labor de apoyo a un reporte hecho en la facultad de ciencias en la hechicera, reporte atendido por Telecom, en el cual se prestó ayuda en la instalación de un cableado UTP para darle servicio a un laboratorio. También se realizó un inventario a los centros de carga de la facultad de forestal, en el cual se hizo el levantamiento de información del contenido de los centros de carga, como los son: patch panel, switch, ups, concentradores, entre otros; en este inventario se cotejó la cantidad de puertos libres en los switch y concentradores y el estado de los ups. 3.4.2 Reinstalación fibra óptica Escuela de peritos forestales y certificación de cableado. En la tercera semana, se ayudó en el ordenamiento de la tubería EMT dentro de la cual va el cable de fibra óptica que le daría conexión a Internet a la escuela de peritos forestales, cable éste que ya estaba instalado pero no poseía la holgura suficiente para poder trabajarlo cómodamente además de que hubo que cortarle las puntas para poder colocarle los terminales y dejar suficiente cable en el centro de carga en caso de que éste hubiese que mudarlo de lugar. Además se certificó el cableado UTP del tercer piso del edificio F de matemáticas, ubicado en núcleo la hechicera. 30 3.4.3 Inventario direcciones IP Facultad de Forestal. En la cuarta y quinta semana, se realizó un inventario de las direcciones IP en la mayor parte de los computadores de la facultad de forestal, a fin de verificar la cantidad de direcciones IP que están siendo utilizadas, además de saber a que departamento y persona están asignadas, si existía algún conflicto de IP y de las características de los computadores que las poseían. 3.4.4 Inventario centros de carga Núcleo La Liria. En la sexta semana, se realizó el inventario de los centros de carga del Núcleo La Liria, en el cual se elaboró el levantamiento de información del contenido de los centros de carga, como los son: patch panel, switch, ups, concentradores, entre otros; en este inventario se cotejó la cantidad de puertos libres en los switch y concentradores y si poseían o no ups. 3.4.5 Inventario direcciones IP Facultad de Humanidades. En la séptima y octava semana, se llevó a cabo el inventario de las direcciones IP en la Facultad de Humanidades ubicada en el Núcleo La Liria, para determinar la cantidad de direcciones IP que se encuentran asignadas y además que están siendo utilizadas a fin de determinar las direcciones que no se están utilizando para reasignarlas a departamentos que están solicitando direcciones IP. Con este inventario también se aprovechó la oportunidad de tomar los datos de los departamentos, personas y computadores que poseen las direcciones que se están utilizando. 31 Conclusiones En las pasantías realizadas se logró vislumbrar de mejor manera el funcionamiento general de las redes, de las cuales la Universidad de los Andes utiliza las dos tecnologías que actualmente existen, las cuales son alambricas e inalámbricas, de las anteriores se pudo apreciar que la Universidad de los Andes se vale en su mayoría de las alambricas, bien sea cable UTP para dar servicio de Internet a los computadores ubicados dentro de sus dependencias como de fibra óptica para conectar dependencias que se encuentran más distanciadas y las cuales necesitan del servicio de red. También se observó el uso de antenas microondas para proporcionar del servicio de red de forma continua a ciertas dependencias como para mantener una conexión de respaldo en caso de que la conexión por fibra óptica fallara. Durante el tiempo que invirtió en la realización de las pasantías se pudo cultivar los conocimientos básicos necesarios para el desarrollo de la especialización profesional que se quiere realizar en la parte de comunicaciones, en las mismas se logró asimilar: como realizar un cable de red bien sea para conectar dispositivos similares o diferentes, se instruyó en el uso del lan scanner para poder determinar el estado de un cable de red y la configuración de la conexión de los cables en ambas puntas, tambien se observó la conexión de los terminales en la fibra óptica y se calibró el asimud de una antena de microondas para poder establecer un mejor conexión con la estación de telecomunicaciones en la aguada. En líneas generales la realización de las pasantías se basa en la aplicación de los conocimientos adquiridos académicamente en la universidad en el campo del trabajo para determinar el desenvolvimiento del pasante, en lo cual se espera haber desarrollado adecuadamente la labor 32 encomendada y se agrádese la paciencia y enseñanzas dadas por el personal de la empresa . 33