UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS...

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN

JERÁRQUICA PARA LA UNIDAD EDUCATIVA

“REGIÓN AMAZÓNICA”

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

AUTORES:

JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA

CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR

TUTOR: ING. MARÍA JOSÉ ARGUELLO, M. Sc.

GUAYAQUIL – ECUADOR

2018

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN

TÍTULO Y SUBTÍTULO:

Diseño e implementación de una red LAN jerárquica para la Unidad Educativa “Región Amazónica”.

AUTOR(ES) (apellidos/nombres):

Gómez Aliaga Jonathan Marcos Pisco Villamar Carlos Enrique

REVISOR(ES)/TUTOR(ES) (apellidos/nombres):

TUTOR: Ing. Argüello María José, M. Sc. REVISOR: Ing. Molina Villacís Miguel, M. Sc.

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil

UNIDAD/FACULTAD: Ciencias Matemáticas y Físicas

MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:

Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

GRADO OBTENIDO: Tercer nivel

FECHA DE PUBLICACIÓN:

No. DE PÁGINAS:

ÁREAS TEMÁTICAS: Redes

PALABRAS CLAVES /KEYWORDS:

RESUMEN/ABSTRACT (150-250 palabras):

ADJUNTO PDF: x SI NO

CONTACTO CON AUTOR/ES:

Teléfono:

0969728682 0992314079

E-mail:

[email protected] [email protected]

CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:

Nombre: Carrera de Networking y Telecomunicaciones

Teléfono: 2307729

E-mail: [email protected]

mailto:[email protected]

II

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “DISEÑO E

IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN JERÁRQUICA PARA LA UNIDAD

EDUCATIVA “REGIÓN AMAZÓNICA” elaborado por los Sres. Jonathan

Marcos Gómez Aliaga y Carlos Enrique Pisco Villamar, Alumnos no

titulados de la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de

Guayaquil, previo a la obtención del Título de Ingeniero en Networking y

Telecomunicaciones, me permito declarar que luego de haber orientado,

estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.

Atentamente

Ing. María José Arguello, MSc.

TUTORA

III

DEDICATORIA

El presente trabajo está dedicado

a todas aquellas personas que

contribuyeron de una u otra forma

en su planificación y elaboración.

A nuestros padres por su

dedicación, a nuestros

compañeros de clase, a los

docentes que con sus

conocimientos hicieron de

nosotros profesionales con ética y

principios, y finalmente a toda la

comunidad educativa de esta

Institución que pueda beneficiarse

de alguna manera con este

proyecto.


IV

AGRADECIMIENTO

Agradecemos principalmente a la

Universidad de Guayaquil, institución a

la que con orgullo recordaremos, por

brindarnos un espacio óptimo que

cuenta con insumos y recursos

metodológicos y de enseñanza útiles

para la formación de profesionales de

calidad, labor que ha sido desarrollada

principalmente por los docentes y las

autoridades generales y locales que la

conforman. Así mismo consideramos

imprescindible agradecer a nuestra

tutora, la Ing. María José Arguello, por el

profesionalismo y compromiso con el

que encaminó o estableció las pautas

necesarias para la eficiente elaboración

de este proyecto.

Por último, pero no menos importante le

agradecemos a la Unidad Educativa

Región Amazónica, por darnos la

oportunidad de trabajar en nuestra

propuesta con el fin de mejorar o

potenciar el clima áulico de enseñanza

dentro de la Institución.


V

DEDICATORIA

A Dios por llenarme de sabiduría.

A mis padres Juana Villamar

Veintimilla y Franklin Pisco

Espinoza quienes me brindan su

ayuda siempre y que gracias a

ellos pude alcanzar esta meta tan

anhelada.

A VMJR y hermanos por ser

incondicionales y muy

comprensibles.


VI

AGRADECIMIENTO

Gracias Dios por permitirme

alcanzar esta meta.

Gracias a todas esas personas

que creen y aún continúan

creyendo en mí.

Gracias a VMJR por recordarme

siempre que se debe finiquitar las

metas trazadas.

¡Muchas gracias FAMILIA y

AMIGOS!!!


VII

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M. Sc.

DECANO DE LA FACULTAD

CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

Ing. Harry Luna Aveiga, M. Sc.

DIRECTOR CINT

Ing. María José Argüello, M. Sc.

PROFESOR DIRECTOR DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN

Ing. Miguel Molina, M. Sc.

PROFESOR TUTOR REVISOR DEL

PROYECTO DE TITULACIÓN

Ab. Juan Chávez Atocha

SECRETARIO

VIII

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de este

Proyecto de Titulación, nos corresponden

exclusivamente; y el patrimonio intelectual

de la misma a la UNIVERSIDAD DE

GUAYAQUIL”

Jonathan Marcos Gómez Aliaga

C.I. 0940975303

Carlos Enrique Pisco Villamar

C.I. 0917709057

IX

AUTORÍA




TELECOMUNICACIONES




Proyecto de titulación que se presenta como requisito para optar por el título

de

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Autores:

Jonathan Marcos Gómez Aliaga

C.I. 0940975303

Carlos Enrique Pisco Villamar

C.I. 0917709057

Tutor: Ing. María José Argüello, M. Sc.

Guayaquil, 12 de agosto de 2018

X

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo

Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la

Universidad de Guayaquil.

CERTIFICO:

Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por los

estudiantes JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA Y CARLOS ENRIQUE

PISCO VILLAMAR, como requisito previo para optar por el título de

Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo tema es:

Diseño e implementación de una red LAN jerárquica para la Unidad

Educativa “Región Amazónica”.

Considero aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

Jonathan Marcos Gómez Aliaga Cédula de ciudadanía N° 0940975303

Carlos Enrique Pisco Villamar Cédula de ciudadanía N° 0917709057

Tutor: Ing. María José Argüello, M. Sc.

Guayaquil, 12 de agosto de 2018

XI

AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital

1. Identificación del Proyecto de Titulación

Nombre Alumnos: Jonathan Marcos Gómez Aliaga Carlos Enrique Pisco Villamar

Dirección: Calle 29 y la A

Teléfono: 0969728682 0992314079

E-mail: [email protected] [email protected]

Facultad: Ciencias Matemáticas y Física

Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones

Profesor guía: Ing. María José Argüello

Título del Proyecto de titulación: Diseño e implementación de una red LAN jerárquica para la Unidad Educativa “Región Amazónica”

Tema del Proyecto de Titulación: Redes

2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación

A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de titulación.

Publicación electrónica:

Inmediata X Después de 1 año

Firma Alumnos: 3. Forma de envío:

El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo .Doc. O .RTF y .Pdf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser: .gif, .jpg o .TIFF.

DVDROM CDROM X

XII

ÍNDICE GENERAL

CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR .............................................................. II

DEDICATORIA ...................................................................................................... III

AGRADECIMIENTO .............................................................................................. IV

DEDICATORIA ....................................................................................................... V

AGRADECIMIENTO .............................................................................................. VI

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ......................................................... VII

DECLARACIÓN EXPRESA ................................................................................ VIII

AUTORÍA ............................................................................................................... IX

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR .................................................. X

AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN .............................................................. XI

ÍNDICE GENERAL ............................................................................................... XII

ABREVIATURAS ................................................................................................ XVI

SIMBOLOGÍA .................................................................................................... XVII

ÍNDICE DE CUADROS ..................................................................................... XVIII

ÍNDICE DE GRÁFICOS ...................................................................................... XIX

RESUMEN .......................................................................................................... XXI

ABSTRACT ........................................................................................................ XXII

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1

CAPÍTULO I ............................................................................................................ 4

EL PROBLEMA ................................................................................................... 4

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................ 4

UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO ................................. 4

SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS .......................................... 5

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA .................................... 7

DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................. 7

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................ 8

EVALUACIÓN DEL PROBLEMA................................................................ 8

OBJETIVOS .................................................................................................... 9

OBJETIVO GENERAL ................................................................................ 9

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................... 10

ALCANCES DEL PROBLEMA ..................................................................... 10

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN .................... 10

XIII

CAPÍTULO II ...................................................................................................... 12

MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 12

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ............................................................... 12

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ................................................................... 13

SISTEMA DE RED .................................................................................... 13

Definición ............................................................................................... 13

TIPOS DE REDES .................................................................................... 13

Red LAN ................................................................................................ 13

Red WLAN ............................................................................................ 14

TOPOLOGÍA DE UNA RED...................................................................... 15

Tipos de topología ................................................................................. 15

Topología en anillo. ........................................................................ 15

DISEÑO DE UNA RED ............................................................................. 16

Diseño de red jerárquica ....................................................................... 16

Capa de núcleo ................................................................................ 17

Capa de distribución ...................................................................... 17

Capa de acceso ............................................................................... 17

Ventajas de un diseño jerárquico ......................................................... 17

CABLEADO ESTRUCTURADO. .............................................................. 18

Cableado horizontal .............................................................................. 19

Cableado vertical .................................................................................. 20

RADIUS ..................................................................................................... 21

AUTENTICATION (Autenticación) ........................................................ 21

AUTOHIZATION (Autorización) ............................................................ 21

ACCOUNTING (Registro) ..................................................................... 22

ARQUITECTURA AAA.......................................................................... 22

METODOLOGÍA PPDIOO ........................................................................ 23

Preparación ........................................................................................... 23

Análisis de la fase de Preparación ............................................... 23

Los resultados de la fase de Preparación ................................... 23

Planificación .......................................................................................... 24

Análisis de la fase de Planificación .............................................. 24

Los resultados de la fase de Planificación .................................. 24

Diseñar .................................................................................................. 24

XIV

Análisis de la fase de Diseño ........................................................ 24

Los resultados de la fase de Diseño ............................................ 24

Implementar .......................................................................................... 25

Análisis de la fase de Implementación ......................................... 25

Los resultados de la fase de Implementación ............................. 25

Operar ................................................................................................... 25

Análisis de la fase de Operar......................................................... 25

Los resultados de la fase de Operar............................................. 25

Optimizar ............................................................................................... 26

Análisis de la fase de Optimizar .................................................... 26

FUNDAMENTACIÓN SOCIAL ...................................................................... 26

FUNDAMENTACIÓN LEGAL ....................................................................... 27

PREGUNTA CIENTÍFICA ............................................................................. 33

DEFINICIONES CONCEPTUALES .............................................................. 33

CAPÍTULO III ........................................................................................................ 35

PROPUESTA TECNOLÓGICA ......................................................................... 35

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ...................................................................... 35

Factibilidad Operacional ........................................................................... 35

Factibilidad Técnica .................................................................................. 35

Factibilidad Legal ...................................................................................... 36

Factibilidad Económica ............................................................................. 36

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO................................... 36

Preparar .................................................................................................... 36

Diseñar ...................................................................................................... 39

Implementar .............................................................................................. 42

ENTREGABLES DEL PROYECTO .............................................................. 47

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA ....................................... 47

POBLACIÓN Y MUESTRA ........................................................................... 47

Población ................................................................................................... 47

Muestra ..................................................................................................... 48

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ...................................................................... 48

CAPÍTULO IV........................................................................................................ 53

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO ..................................... 53

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................... 54

XV

Conclusiones ............................................................................................. 54

Recomendaciones .................................................................................... 55

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................. 56

ANEXOS............................................................................................................ 57

XVI

ABREVIATURAS

CINT Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

WLAN Wireless Local Area Network

LAN Local Area Network

EGB Educación General Básica

ANSI American National Standards Institute

TIA TelecommunicationsIndustryAssociation

EIA Electronic Industries Alliance

AP Access Point

EIA/TIA Normas para cableado estructurado

UTP Unshielded Twisted Pair

STP Shielded Twisted Pair

MTS Metros

S/F Sin Fecha

CRD Customer Requirements Documents

HD High-level Design

SRS Especificaciones de Requisitos de Sitio

STP Plan de pruebas de soluciones

SSF Formulario de Encuesta de Sitio

LD Low-level Design

LOT Ley Orgánica de Telecomunicaciones

ARCOTEL Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones

GAD Gobiernos Autónomos Descentralizados

XVII

SIMBOLOGÍA

Ω Ohmios

µm Micrómetro

m Tamaño población

XVIII

ÍNDICE DE CUADROS

CUADRO Nº 1 CUADRO DE CAUSAS Y CONSECUENCIAS ................................................................... 7 CUADRO Nº 2 FACTIBILIDAD ECONÓMICA ...................................................................................... 36 CUADRO Nº 3 TABLA DE DIRECCIONAMIENTO IP ............................................................................ 41 CUADRO Nº 4 CUADRO DE POBLACIÓN .......................................................................................... 47

XIX

ÍNDICE DE GRÁFICOS

ERROR! REFERENCE SOURCE NOT FOUND. UBICACIÓN DE UNIDAD EDUCATIVA REGIÓN AMAZÓNICA ........................................... 4

Gráfica 2 DIAGRAMA DE RED LAN .......................................................................................... 14

Gráfica 3 DIAGRAMA DE RED WLAN ...................................................................................... 15

Gráfica 4 TOPOLOGÍA ANILLO ................................................................................................. 16

Gráfica 5 DISEÑO DE RED JERÁRQUICO ................................................................................. 18

Gráfica 6 CABLEADO ESTRUCTURADO HORIZONTAL ............................................................... 19

Gráfica 7 CABLEADO ESTRUCTURADO VERTICAL .................................................................... 20

Gráfica 8 ARQUITECTURA AAA .............................................................................................. 22

Gráfica 9 DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS .................................................................................. 37

Gráfica 10 A y B PRUEBAS SPEEDCHECK .......................................................................................... 38

Gráfica 11 A, B y C PRUEBAS MEDIDOR DE INTENSIDAD DE SEÑAL WIFI................................................. 39

Gráfica 12 TOPOLOGÍA LÓGICA ................................................................................................ 40

Gráfica 13 DISEÑO FÍSICO ........................................................................................................ 41

Gráfica 14 DISTRIBUCIÓN DEL CABLE ESTRUCTURADO .............................................................. 42

XX

Gráfica 15 CONFIGURACIÓN DE DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS .................................................. 43

Gráfica 16 PRUEBA DE CONEXIÓN AP - MEDIO ALÁMBRICO. ...................................................... 43

Gráfica 17 PRUEBA DE CONEXIÓN AP - MEDIO INALÁMBRICO .................................................... 44

Gráfica 18 PRUEBA DE CONEXIÓN SERVIDOR RADIUS CON ROUTER ..................................... 44

Gráfica 19 PRUEBA DE CONEXIÓN USUARIO CON SERVIDOR RADIUS .................................... 45

Gráfica 20 DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS INSTALADOS A .......................................................... 46

Gráfica 21 DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS INSTALADOS B .......................................................... 46

Gráfica 22 PREGUNTA 1 ........................................................................................................... 48





XXI



CARRERA DE INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES




Autores: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar

Tutor: Ing. María José Argüello V.

Resumen

En este proyecto de titulación se realiza el diseño e implementación de una red LAN jerárquica en la Unidad Educativa “Región Amazónica” que permita la interconexión de las aulas y la dirección con el laboratorio de computación donde se encuentra el punto de acceso a internet. Con la implementación de la red los docentes y directora podrán hacer uso de este servicio en cualquier lugar del establecimiento, esto gracias a que la estructura propuesta está diseñada en base a una topología de tipo anillo y con un modelo jerárquico de tres capas; contando con una capa de núcleo, una capa de distribución y una capa de acceso, lo que permitirá que la red sea escalable. El uso de dispositivos repetidores de señal WiFi permitirá que el acceso a la red sea por el uso de medios guiados (cable de red UTP) y por medio de conexión inalámbrica. Se usa para el desarrollo de la implementación de la red la metodología PPDIOO porque aporta beneficios a nivel de costo, disponibilidad y adaptabilidad en el caso de implementar nuevas redes o en la actualización de la misma. Palabras Claves: LAN, UTP, metodología PPDIOO, modelo jerárquico,

capa de núcleo, capa distribución, capa acceso.

XXII




TELECOMUNICACIONES




Authors: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar

Advisor: Ing. María José Argüello V.

Abstract

In this titling project there is realized the design and the implementation of a hierarchical LAN network in the Educational Unit "Amazon Region", his design allows the interconnection of the classrooms and the address with the computer lab where there located the internet service. With the implementation of the network, the teachers and the director will be able to use this service in any place of the establishment, thanks to the fact that the proposed design is based on a ring-type topology and with a hierarchical three-layer model: layer core, distribution layer and access layer, which will allow the network to be scalable. The use of the WiFi signal repeater devices will allow access to the network, with guided media (UTP network cable) and through wireless connection. The PPDIOO methodology is use for the development of the network implementation because it provides benefits at the level of cost, availability and adaptability in the case of implementing new networks or updating it. Key words: LAN, UTP, PPDIOO methodology, hierarchical model, layer

core, distribution layer, access layer.

1

INTRODUCCIÓN

Hoy en día las unidades educativas del milenio incorporan elementos

modernos de tecnología de la información en el proceso de enseñanza-

aprendizaje, que permite a los docentes estar mejor preparados para

impartir sus conocimientos a los alumnos.

Este proyecto de tesis tiene como finalidad la implementación de una red

jerárquica en la Unidad Educativa “Región Amazónica” que se encuentra

ubicada en las calles K y la 21, parroquia Febres Cordero, cantón

Guayaquil, provincia del Guayas.

En la actualidad la unidad educativa cuenta con Internet solo dentro del

laboratorio de computación, pero sin ser utilizado, debido a que no cuenta

con los equipos de computación instalados.

Al no estar en uso este recurso, y ante la necesidad de que los docentes

puedan preparar las clases dentro de su aula ya que disponen de

computadoras, permiten que la implementación de esta propuesta de tesis

sea factible.

Uno de los problemas principales que presenta el establecimiento

educativo es de no contar con una estructura de red estable que permita

interconectar las aulas y la dirección con el laboratorio de computación

donde se encuentra el punto de internet, con el fin de satisfacer esta

problemática se plantea en este proyecto de tesis la implementación de una

red jerárquica.

Al realizar estudios sobre trabajos presentados por diferentes autores sobre

implementaciones de redes dentro de instituciones públicas o privadas,

2

haciendo énfasis a instituciones educativas se logró observar la factibilidad

de diseñar e implementar una estructura de red que logre integrar los

recursos con que cuente la unidad educativa y así dar solución a la

problemática presente como proponen los autores MOROMENACHO y

MENDOZA en sus trabajos de titulación respectivamente.

En contexto legal según el Reglamento General a la Ley Orgánica de

Telecomunicaciones en su Titulo IV REGIMEN DE REDES, SERVICIOS,

EMPAQUETAMIENTO Y CONVERGENCIA, en el capitulo I REGIMEN DE

REDES.

Art 25: Tipos de redes de telecomunicaciones.- Las redes de

telecomunicaciones se clasifican, de acuerdo al medio de transmisión o

conforme a su utilización, en:

1. De acuerdo al medio de transmisión:

a. Redes Físicas; y,

b. Redes Inalámbricas.

2. De acuerdo con su utilización:

a. Redes Públicas de Telecomunicaciones; y,

b. Redes Privadas de Telecomunicaciones.

Este proyecto de tesis esta estructurado de la siguiente forma:

CAPÍTULO I; conformado por el problema, planteamiento del problema,

ubicación del problema en un contexto, situación conflicto nudos críticos,

delimitación del problema, causas y consecuencias del problema,

delimitación del problema, formulación del problema, evaluación del

problema, objetivos: objetivo general y específicos, alcances del problema

y justificación e importancia de la investigación.

3

CAPÍTULO II, contiene el Marco teórico, Antecedentes del estudio,

Fundamentación teorica: se expresan definiciones conceptuales

debidamente referenciados sobre los temas mas relevantes de este

proyecto de tesis, Fundamentación legal: se detallan articulos que

correspondan a disposiciones dentro del marco legal de la constitucion del

pais, Pregunta científica a contestarse y Definiciones conceptuales.

CAPÍTULO III, este capitulo se detalla:

1. Propuesta tecnológica; que contiene el Análisis de factibilidad, Etapas

de la metodología del proyecto y Entregables del proyecto. Dentro del

anális de factibilidad encontraremos la factibilidad operacional,

factibilidad técnica y factibilidad legal.

2. Criterios de validación de la propuesta.

3. Procesamiento y análisis.

CAPÍTULO IV, este capítulo contiene las conclusiones y recomendaciones.

4

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO

La Unidad Educativa “Región Amazónica” es una escuela de educación

Inicial y EGB – Fiscal situada en la provincia del Guayas; cantón de

Guayaquil en la parroquia de Febres Cordero, situada en las calles K y la

21 (Muisne 438, Guayaquil 090403), por la avenida Assad Bucaram.

Ubicación de Unidad Educativa Región Amazónica

Gráfica 1

Fuente: Google Maps

Elaborado por: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar.

5

Actualmente, la unidad educativa cuenta con un punto de internet, ubicado

dentro del laboratorio de computación, conformando una red interna

pequeña para uso del mismo.

El laboratorio se encuentra en mantenimiento y reposición de cada uno de

los equipos para su futura habilitación, el establecimiento no cuenta con

una red que permita la conexión entre el laboratorio, la dirección y las aulas

que cuentan con ordenador para uso del docente.

Por tal motivo, es importante que la Unidad Educativa Región Amazónica

cuente con un diseño de red LAN jerárquica, que permita la interconexión

entre los diferentes puntos dentro del establecimiento.

SITUACIÓN CONFLICTO NUDOS CRÍTICOS

La unidad educativa cuenta en la actualidad con una red poco eficiente y

mal organizada debido a la falta de un diseño de infraestructura de red que

cumpla con las necesidades del plantel.

− El problema de la ineficiencia y la mala organización de la red se debe

a la falta de un diseño que se acople a las necesidades de la unidad

educativa. Algunos de los equipos tecnológicos usados en la red, tales

como, switchs, routers y estaciones de trabajo (ordenadores de

escritorio) se encuentran en mal estado, carecen de mantenimiento, o

presentan un mal funcionamiento.

− No existen políticas de seguridad aplicadas a la red, lo cual permite que

terceras personas que no pertenecen a la institución con fines

maliciosos puedan robar información.

6

− La falta de planificación y diseño en la red produce desorden en el

cableado debido a la falta de etiquetado, existiendo mala distribución

de sus componentes y provocando ineficiencia.

− La infraestructura de red no está diseñada, ni planificada para soportar

la escalabilidad que requiere la institución, por tal motivo el personal

administrativo, docentes, y estudiantes se ve afectado en el proceso de

aprendizaje.

− No disponen de equipos adecuados para respaldos de información que

ayuden a salvaguardar la integridad y disponibilidad de la misma.

− No cuenta con una adecuada documentación acerca de procesos

tecnológicos para llevar a cabo una determinada tarea, tanto en el

departamento de tecnologías de la información como en el área

administrativa.

− Carece de la existencia de un manual donde se detallen las

configuraciones de los equipos y sus usos conforme al diseño de red

implementado.

7

CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA

El cuadro 1 detalla las causas y consecuencias a la problemática para el

desarrollo de este proyecto de titulación.

Cuadro de causas y consecuencias

Cuadro Nº 1

CAUSAS CONSECUENCIAS

Falta de recursos económicos para

invertir en la implementación de

una red para la unidad educativa.

La ausencia de una red impide la

conexión de la dirección de la

escuela con el punto de internet

dentro del laboratorio.

Falta de un diseño de red para la

unidad educativa.

Ausencia en la conexión entre los

diferentes departamentos

provocando perdida del recurso.

No cuenta con una cobertura

óptima de red dentro del

establecimiento.

Los educadores no pueden

desarrollar sus actividades

académicas de una forma más

eficiente.

Fuente: Datos investigativos

Elaborado por: Jonathan Gómez Aliaga y Carlos Pisco Villamar

DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA

El presente proyecto de titulación se limitará a la implementación de una

red LAN jerárquica para la Unidad Educativa Región Amazónica, que

permita la conectividad entre el laboratorio de cómputo y los diferentes

departamentos del establecimiento, para que los profesores y estudiantes

realicen sus actividades académicas de forma eficiente.

Campo: Tecnología de la información y Telecomunicaciones.

8

Área: Redes y Comunicaciones.

Aspecto: Tecnológico.

Tema o Propuesta: Diseño e Implementación de una red LAN jerárquica

en la Unidad Educativa “Región Amazónica”.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

La Unidad Educativa Región Amazónica, presenta la necesidad de

implementar una red que permita conectar el establecimiento con el punto

de acceso del proveedor, para que los docentes y estudiantes puedan

disponer de este servicio para sus actividades académicas, por tal motivo

se desarrolla la siguiente interrogante:

¿Qué beneficios tecnológicos obtendrá la Unidad Educativa Región

Amazónica gracias a la implementación de una red LAN jerárquica?

EVALUACIÓN DEL PROBLEMA

El proyecto de titulación está dirigido a diseñar e implementar una red LAN

jerárquica para la unidad educativa Región Amazónica, para esta

evaluación se plantean los siguientes aspectos:

Claro: Porque se expresa con términos que demuestran la necesidad e

importancia de la implementación de un diseño de red jerárquica que

proporcione una red óptima, confiable y escalable.

Evidente: Se puede observar que la unidad educativa actualmente no

cuenta con una red implementada que permita distribuir el internet en el

establecimiento, para que sea aprovechado por docentes y estudiantes.

9

Concreto: Porque busca satisfacer las necesidades de conectividad de los

usuarios a la red de la institución.

Relevante: Es relevante porque dará solución a la necesidad de contar con

el servicio de internet en la dirección y en las aulas de la institución

educativa, para que las actividades académicas realizadas por la directora

y docentes se optimicen.

Factible: La propuesta de un diseño de red que brinde conexión estable

entre las aulas de clase, dirección y el laboratorio de computación de la

Unidad Educativa “Región Amazónica”, la implementación de esta red se

realizaría en un mes aproximadamente, esta propuesta otorgara a la

institución mayor eficiencia en las labores administrativas y en el desarrollo

académico de estudiantes y profesores.

Identifica los productos esperados: La implementación de un diseño de

red jerárquico para la unidad educativa va a permitir mejorar el desarrollo

de las actividades académicas de las autoridades, docentes y estudiantes.

Se propone aplicar mantenimientos preventivos a los equipos de cómputo

utilizados por la institución educativa, además de considerar necesaria la

implementación de manuales donde se detalle el direccionamiento IP y las

configuraciones de los equipos conforme al diseño de red que se pretende

elaborar.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Diseñar e implementar una red LAN jerárquica en la Unidad Educativa

“Región Amazónica”.

10

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Realizar el levantamiento de información de la red que posee la unidad

educativa “Región Amazónica” para determinar su estado actual.

• Realizar una investigación documental acerca del diseño de redes

jerárquicas y su aplicación.

• Diseñar una red LAN jerárquica para mejorar el acceso al servicio de

internet presente en la unidad educativa “Región Amazónica”.

• Implementar una red LAN-WLAN que permita a las autoridades de la

unidad educativa acceder al servicio de internet para la preparación de

sus actividades curriculares.

• Habilitar una red WLAN autenticada para uso de directivos y docentes

de la institución.

ALCANCES DEL PROBLEMA

Este proyecto de titulación se desarrolla en tres fases: el levantamiento de

la información sobre la red con la que cuenta la unidad educativa y los

equipos que la conforman, la propuesta de un diseño de red LAN que vaya

acorde con las necesidades que presenta la unidad educativa y la

implementación del diseño propuesto.

Para la implementación de este diseño, se adquieren dispositivos

inalámbricos y materiales para conexión LAN, que aseguran la utilización

de un modelo jerárquico, que proporcione soluciones tecnológicas que se

acomoden a los requerimientos encontrados en el estudio realizado.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN

La elaboración del presente trabajo de investigación tiene como objetivo

analizar y proponer un diseño de red LAN que brinde escalabilidad, alta

11

disponibilidad y mayor seguridad de la información, que optimice servicios

y permita la administración para la Unidad Educativa Región Amazónica.

Este tema se justifica plenamente debido a que la red que posee esta

unidad educativa está siendo subutilizada. Por tal motivo, se propone la

elaboración de un diseño de red óptimo, como solución en la institución

para corregir los problemas actuales.

La implementación del diseño de red propuesto en este proyecto de tesis,

proporciona mejoras en el desarrollo de las actividades diarias del personal

administrativo, es de gran beneficio para estudiantes y docentes porque

cuentan con recursos tecnológicos para la preparación e impartición de sus

clases dentro de las aulas. Se proponen políticas de seguridad con el fin de

garantizar el acceso único al personal docente y administrativo de la

institución a la red.

12

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO

Al realizar estudios investigativos en diferentes sitios web y en repositorios

públicos se pudieron encontrar tesis con temas relacionados a la presente

propuesta, lo que nos permite demostrar la factibilidad de implementar un

diseño de red jerárquico en unidades educativas y las mejoras que resultan

de estas implementaciones.

En el trabajo de titulación “DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED

LAN Y WLAN PARA LA ESCUELA FRAY JODOCO RICKE DE LA

COMUNA DE LUMBISÍ EN EL CANTÓN QUITO”, describe que el

establecimiento contaba con los recursos necesarios para formar una red

que brinde el servicio de internet en toda la unidad educativa, gracias a

donaciones provistas por entidades públicas y privadas, pero no

presentaba una estructura bien definida y desarrollada que logre integrar

esos recursos físicos y lógicos, el diseño de red propuesto en este trabajo

fue factible para la resolución de los problema encontrado dentro de la

institución. (MOROMENACHO, 2012)

MENDOZA, 2017 en su trabajo de titulación “DISEÑO E

IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN-WLAN CON POLÍTICAS DE

SEGURIDAD Y CONTROL DE LISTAS DE ACCESO PARA EL CENTRO

DE CAPACITACIÓN Y FORMACIÓN DE PERSONAS CON PROBLEMAS

DE CONDUCTA -SIN BARRERAS- BASADO EN LAS NORMAS DE

13

CABLEADO ESTRUCTURADO ANSI/TIA/EIA”, menciona que la institución

presentaba varios problemas, resaltando la falta de una red interna que

permita la comunicación de los equipos. Con la implementación de red

propuesta en este proyecto, pudieron obtener conectividad entre cada uno

de los dispositivos que contaba la red, y así poder obtener una

infraestructura robusta que trabaja bajo las normas de cableado

ANSI/TIA/EIA, con equipos inalámbricos que brinden seguridad a la red

evitando vulnerabilidades. (MENDOZA, 2017)

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

SISTEMA DE RED

Definición

Un sistema de red es aquel “que mantiene a dos o más equipos unidos a

través de un medio de comunicación (física o no), con el objetivo primordial

de poder compartir los diferentes recursos hardware y software”

(MHEDUCATIONS, 2017). Un sistema en red brinda la facilidad de

conectar de manera interna como externa dispositivos que se encuentren

en un mismo lugar o establecimiento, conexión que se puede realizar de

manera alámbrica o inalámbrica, permitiendo la comunicación entre dos

puntos y logrando el envío y recepción de diferentes tipos de datos.

TIPOS DE REDES

Existen diferentes tipos de red. Nuestro estudio se centra en redes LAN y

WLAN.

Red LAN

LAN (LOCAL AREA NETWORK), es un tipo de red de área pequeña, donde

su implementación se la puede realizar sin ningún inconveniente en

14

espacios reducidos tales como casas, oficinas o establecimientos

educativos, como se muestra en la Gráfica 2. La conexión entre los equipos

se realiza de forma física, haciendo uso de cables entre cada terminal,

permitiéndole operar a velocidades entre 10 y 100 Mbps. (JUNTA DE

ANDALUCIA, 2014)

Diagrama de Red LAN

Gráfica 2

Fuente: (OHMEGA1982, 2014)

Elaborado por: (OHMEGA1982, 2014)

Red WLAN

WLAN (WIRELESS LOCAL AREA NETWORK), es un sistema que permite

la comunicación entre los equipos que conforman una red, como se indica

en la Gráfica 3. Una red WLAN consiste en un dispositivo AP “Access

Point”, el cual emite ondas de radio que proporciona la conexión a una red

de forma inalámbrica, este sistema permite minimizar el uso de elementos

físicos para la comunicación entre los terminales que conforman la red.

15

Diagrama de Red WLAN

Gráfica 3

Fuente: (FOCUSNEWS, 2018)

Elaborado por: (FOCUSNEWS, 2018)

TOPOLOGÍA DE UNA RED

La topología de red es definida como la representación gráfica de cómo se

encuentran conectados los diferentes dispositivos tecnológicos y de

computo en una red para comunicarse entre sí. (PAEC, 2013)

Tipos de topología

Existen dos clases de topología lógica y física.

La topología lógica demuestra el funcionamiento de la red en forma real.

La topología física demuestra la conexión a nivel física de los dispositivos

que conforman la red, existen diferentes tipos, nuestro estudio se basa en

la topología en anillo.

Topología en anillo.

La topología en anillo consiste en la conexión de los dispositivos de red de

forma continua (uno de tras del otro), conectando el ultimo dispositivo al

16

primero formando un anillo, como muestra la Gráfica 4. Esta topología

presenta ventaja de facilidad de configuración, fluidez de datos, acceso

equitativo para los dispositivos conectados a la red.

Topología anillo

Gráfica 4

Fuente: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.

Elaborado por: Jonathan Gómez y Carlos Pisco.

DISEÑO DE UNA RED

Diseño de red jerárquica

La estructura jerárquica, fue creada como una herramienta para diseñar

una infraestructura de red confiable, flexible, escalable y de alta

disponibilidad, está conformada por tres capas bien definidas por el

administrador de la red, ver Gráfica 5, encargadas de realizar tareas

específicas. (HUANG, 2017)

17

Capa de núcleo

Es la capa fundamental de un sistema de red jerárquico, es la encargada

de proporcionar un transporte rápido entre routers que proveerán el acceso

a internet con la capa de distribución, de lograr confiabilidad y tolerancia a

fallos y de obtener escalabilidad mediante equipos más rápidos.

Capa de distribución

Es la capa encargada del enrutamiento de paquete, establece una

comunicación entre las capas de núcleo y de acceso controlando el tráfico

que circula entre ellas, dirige el filtrado de tráfico entrante y saliente

mediante políticas de seguridad configuradas previamente, brindando

seguridad a la información dentro de la red.

Capa de acceso

Proporciona un punto de acceso o conectividad entre los usuarios y los

hosts de la red o dispositivos finales, es la capa encargada de la

conmutación y se conecta directamente con la capa de distribución.

Ventajas de un diseño jerárquico

Dentro del diseño jerárquico de red las capas presentan diferentes

funciones y cada una realiza una actividad específica.

Al dividir una red en sectores obtendremos varias ventajas tales como:

• Escalabilidad permite que la red pueda extenderse con mayor

facilidad, redundancia en la capa del núcleo y distribución.

• Fácil de implementar el diseño se planteará por partes.

• Seguridad configuración de políticas establecidas a nivel de acceso y

distribución.

18

• Fácil de administrar la firmeza entre los switch en los diferentes

niveles hace que sea fácil su administración.

• Fácil mantenimiento por modularidad.

Diseño de Red Jerárquico

Gráfica 5

Fuente: (Luis, 2008)

Elaborado por: (Luis, 2008)

CABLEADO ESTRUCTURADO.

Consta de un conjunto de cables que cumplan con los estándares EIA/TIA,

ubicados de manera estratégica en el interior de un edificio, donde su

función es llevar las señales desde los distintos emisores hacia los

receptores pertinentes.

Existen diferentes tipos de cables entre ellos el par trenzado de cobre, cable

coaxial y el de fibra óptica.

19

Cableado horizontal

Este tipo de cableado se lo instala de forma horizontal a lo largo del piso o

techo falso, como muestra la Gráfica 6, está formado por un núcleo de

cobre sólido, es frágil y de fácil acceso, sino se lo coloca en lugares sólidos

y firmes como muros son fáciles de romper, es el encargado de conectar

los puntos de acceso con el cuarto de telecomunicaciones, formando una

estructura de red que cumpla con los requerimientos del diseño planteado

capaz de facilitar el mantenimiento y el crecimiento de la misma.

La distancia máxima que debe existir entre los puntos de acceso y el cuarto

de telecomunicaciones es de 90 metros. (Moderna, 2018)

Existen tres tipos de cable reconocidos por la ANSI/TIA/EIA para esta

distribución:

• Cable UTP par trenzado (cuatro pares) sin blindaje de 100 Ω.

• Cable STP par trenzado (dos pares) con blindaje de 150 Ω.

• Fibra óptica multimodo (dos fibras) 62.5/125 mm.

Cableado Estructurado Horizontal

Gráfica 6



20

Cableado vertical

También conocido como cableado BACKBONE o TRONCAL, está

constituido por cables verticales, conexiones cruzadas principales o

intermedias y terminales mecánicos, como muestra la Gráfica 7.

Este tipo de cableado ofrece interconexiones entre el cuarto de entrada de

servicios y el cuarto de telecomunicaciones, así como la interconexión entre

los equipos localizados en los diferentes pisos dentro del campus.

(Cs.buap.mx, 2014)

Existen tres tipos de cable para esta distribución:

Cable UTP par trenzado de 100 Ω, soporta distancia de 800 mts.

Cable STP par trenzado de 150 Ω, soporta distancia de 700 mts.

Fibra óptica monomodo y multimodo 62.5/125 µm, soporta distancia de

2000 mts.

Cableado Estructurado Vertical

Gráfica 7



21

RADIUS

De las siglas en ingles Remote Authentication Dial-In User Server,

protocolo de servicio de usuario de acceso telefónico de autenticación

remota, desarrollado por Livingston Enterprises, Inc. (CISCO, 2017)

Protocolo triple A por sus siglas en inglés “AUTHENTICATION,

AUTHORIZATION AND ACCOUNTING”, que permite la gestión

Autenticación, Autorización y Registro de usuarios remotos sobre un

determinado recurso. (Mg. Fausto Orozco Lara, 2017)

AUTENTICATION (Autenticación)

Determina si un cliente o usuario presenta los debidos permisos para

acceder a los servicios de la red, este proceso hace uso de credenciales

(usuario y contraseña) que permite identificar a los usuarios que pueden

acceder a los recursos de la red.

Existen diferentes protocolos utilizados para la autenticación, entre ellos:

− SYSTEM AUTHENTICATION (Autenticación de sistema).

− Protocols PAP (Password Authentication Protocol).

− LDAP (Lightweight Directory Access Protocol).

− KERBEROS.

− EAP (Extensible Authentication Protocol).

AUTOHIZATION (Autorización)

Este proceso es el que concede servicios necesarios o específicos para los

usuarios tales como:

− Dirección IP.

− Calidad de servicio (QoS).

− Uso de encriptación.

22

ACCOUNTING (Registro)

Este proceso es el encargado de realizar un registro del consumo de

recursos que utilizan los usuarios al tener acceso a la red. Este incluye los

siguientes aspectos:

− Identidad del usuario.

− Naturaleza del servicio prestado.

− Inicio y Fin del servicio.

ARQUITECTURA AAA

Consta de tres elementos principales, ver Gráfica 8.

− Usuario Final: Es el equipo que desea acceder a los recursos o

servicios que ofrece la red.

− Equipo NAS: Es el hardware que permite la interconexión entre el

usuario final y el servidor AAA.

− Servidor AAA: Es el equipo que contiene las credenciales de

autenticación, autorización y registro que permite al usuario final

acceder a los recursos de la red.

Arquitectura AAA

Gráfica 8



23

METODOLOGÍA PPDIOO

Tiene su origen bajo los lineamientos propuestos en el ciclo de vida que

usa CISCO para administración de red, es una metodología que aporta

grandes beneficios entre estos la disminución del costo total, aumento en

la disponibilidad y mejora en agilidad para la implementación de cambios

en la estructura de la red. (GUERRA, 2016)

El uso de esta metodología brinda mejoras al momento de realizar la

implementación de nuevas redes o la actualización de las ya existentes,

proporcionando servicios óptimos y se manejan grandes velocidades para

el acceso a las aplicaciones.

Preparación

Consiste en identificar los requerimientos y tecnologías aptas para el

diseño propuesto. En esta etapa, se determinan las características

necesarias para la habilitación del proyecto.

Análisis de la fase de Preparación

El modo en que esta fase es empleada depende del estado actual de la

empresa.

1. Se asume que la empresa tiene limitados conocimiento en negocios, y

tácticas tecnológicas.

2. Se asume que ya se tienen establecidas todas las estrategias de la

empresa, la fase de preparación solo se encarga de la actualización a

los planes existentes.

Los resultados de la fase de Preparación

1. Diseño de alto nivel (HD).

2. Documentos de Requerimientos del Cliente (CRD).

3. Encuesta y resultados de la evaluación del estado actual (CSAS).

24

Planificación

Es aquí donde se realiza un estudio de evaluación de la red actual que

posee la institución, se planifica la prevención de riesgos potenciales, así

como el análisis de los recursos disponibles.

Análisis de la fase de Planificación

El modo en que esta fase es empleada depende del estado actual de la red

empresarial, consecutivamente se debe realizar un plan de proyecto de red.

Si ya se cuenta con un plan, este es actualizado.

Los resultados de la fase de Planificación

1. Especificaciones de Requisitos de Sitio (SRS).

2. Plan de pruebas de soluciones (STP).

3. Formulario de Encuesta de Sitio (SSF).

4. Requisitos del cliente Reacción del documento (CRDR).

Diseñar

Consiste en la elaboración de un esquema técnico (diagrama de la red) de

alto nivel, diseñado conforme a los requerimientos técnicos del

establecimiento o negocio, obtenidos previamente en las fases de

planeación y planificación, de ser necesario se elabora un listado de los

equipos a utilizar para su posterior implementación.

Análisis de la fase de Diseño

Mientras la empresa ejecuta un diseño de red detallado, es primordial que

la información obtenida en las fases previas sea utilizada para respaldar un

esquema de red que satisfaga las necesidades de la empresa.

Los resultados de la fase de Diseño

1. Diseño de bajo nivel (LLD).

25

Implementar

En esta fase se procede a la instalación y configuración de los equipos que

van a formar parte de la red, se debe tener en cuenta la disponibilidad y

realizar pruebas a cada uno de los dispositivos para verificar su correcto

funcionamiento.

Análisis de la fase de Implementación

En esta fase se procede a evaluar los dispositivos una vez conformado el

sistema de red.

Los resultados de la fase de Implementación

1. Prueba de uso de la red (NRFU).

2. Informe de prueba del NRFU.

3. Registro de eventos de implementación.

Operar

Es la fase donde se diagnostica día a día el estado de la red, realizando

monitoreos periódicos a cada uno de los dispositivos, tales como: el

cuidado del ruteo, actualizaciones, verificación del rendimiento, e

identificación y corrección de posibles errores en la red.

Análisis de la fase de Operar

Esta fase es la encargada de comprobar que el diseño de red cumpla con

un excelente desempeño.

Los resultados de la fase de Operar

1. Informes de análisis de causa raíz.

2. Informes MAC.

3. Análisis de contratos de soporte.

26

Optimizar

Fase encargada de la administración y resolución de los posibles

problemas que se presenten en la red, haciendo uso de una administración

adecuada de los recursos.

En esta fase, se puede modificar el diseño de la red en caso de presentar

problemas consecutivos, buscando mejorar su rendimiento y controlar los

errores de las aplicaciones.

Análisis de la fase de Optimizar

Esta fase es la encargada de gestionar cambios en la red por la presencia

de posibles problemas que se puedan presentar. Se recomienda que los

cambios que se vayan a realizar en el diseño, se cumplan desde la primera

fase de la metodología para garantizar una excelente estructura de red.

FUNDAMENTACIÓN SOCIAL

Debido a que la tecnología se ha vuelto parte importante y fundamental en

el desarrollo académico de niños, jóvenes y adultos que acuden a los

diferentes centros educativos del país, y a la necesidad de los docentes de

preparar sus clases e impartirlas en sus salones;

La implementación de una red jerárquica dentro de la Unidad Educativa

Región Amazónica, permitirá utilizar el servicio de internet contratado que

no está siendo usado actualmente, pudiendo conectar las diferentes aulas

y la dirección con el laboratorio de cómputo, con el fin de obtener una red

unificada. Además, los docentes podrán utilizar nuevos recursos para

preparar sus clases, y así entregar a sus alumnos nuevos métodos de

enseñanza.

27

FUNDAMENTACIÓN LEGAL

La (Constitución de la República del Ecuador, 2008) afirma lo siguiente:

CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR

RÉGIMEN DEL BUEN VIVIR

Sección primera

Educación

Art. 350.- El sistema de educación superior tiene como finalidad la

formación académica y profesional con visión científica y humanista; la

investigación científica y tecnológica; la innovación, promoción, desarrollo

y difusión de los saberes y las culturas; la construcción de soluciones para

los problemas del país, en relación con los objetivos del régimen de

desarrollo.

Art. 352.- El sistema de educación superior estará integrado por

universidades y escuelas politécnicas; institutos superiores técnicos,

tecnológicos y pedagógicos; y conservatorios de música y artes,

debidamente acreditados y evaluados. Estas instituciones, sean públicas o

particulares, no tendrán fines de lucro.

Art. 353.- El sistema de educación superior se regirá por: 1. Un organismo

público de planificación, regulación y coordinación interna del sistema y de

la relación entre sus distintos actores con la Función Ejecutiva. 2. Un

organismo público técnico de acreditación y aseguramiento de la calidad

de instituciones, carreras y programas, que no podrá conformarse por

representantes de las instituciones objeto de regulación.

Art. 357.- El Estado garantizará el financiamiento de las instituciones

públicas de educación superior. Las universidades y escuelas politécnicas

28

públicas podrán crear fuentes complementarias de ingresos para mejorar

su capacidad académica, invertir en la investigación y en el otorgamiento

de becas y créditos, que no implicarán costo o gravamen alguno para

quienes estudian en el tercer nivel.

Sección cuarta

Hábitat y vivienda

Art. 376.- Para hacer efectivo el derecho a la vivienda, al hábitat y a la

conservación del ambiente, las municipalidades podrán expropiar, reservar

y controlar áreas para el desarrollo futuro, de acuerdo con la ley. Se prohíbe

la obtención de beneficios a partir de prácticas especulativas sobre el uso

del suelo, en particular por el cambio de uso, de rústico a urbano o de

público a privado.

Sección octava

Ciencia, tecnología, innovación y saberes ancestrales

Art. 385.- El sistema nacional de ciencia, tecnología, innovación y saberes

ancestrales, en el marco del respeto al ambiente, la naturaleza, la vida, las

culturas y la soberanía, tendrá como finalidad:

1. Generar, adaptar y difundir conocimientos científicos y tecnológicos.

2. Recuperar, fortalecer y potenciar los saberes ancestrales.

3. Desarrollar tecnologías e innovaciones que impulsen la producción

nacional, eleven la eficiencia y productividad, mejoren la calidad de vida y

contribuyan a la realización del buen vivir.

Art. 386.- El sistema comprenderá programas, políticas, recursos,

acciones, e incorporará a instituciones del Estado, universidades y

escuelas politécnicas, institutos de investigación públicos y particulares,

29

empresas públicas y privadas, organismos no gubernamentales y personas

naturales o jurídicas, en tanto realizan actividades de investigación,

desarrollo tecnológico, innovación y aquellas ligadas a los saberes

ancestrales.

Art. 388.- El Estado destinará los recursos necesarios para la investigación

científica, el desarrollo tecnológico, la innovación, la formación científica, la

recuperación y desarrollo de saberes ancestrales y la difusión del

conocimiento. Un porcentaje de estos recursos se destinará a financiar

proyectos mediante fondos concursables. Las organizaciones que reciban

fondos públicos estarán sujetas a la rendición de cuentas y al control estatal

respectivo.

LEY ORGÁNICA DE TELECOMUNICACIONES

Así mismo la LOT (Ley Orgánica de Telecomunicaciones, 2015) afirma lo

siguiente:

Artículo 2.- Ámbito.

La presente Ley se aplicará a todas las actividades de establecimiento,

instalación y explotación de redes, uso y explotación del espectro

radioeléctrico, servicios de telecomunicaciones y a todas aquellas personas

naturales o jurídicas que realicen tales actividades a fin de garantizar el

cumplimiento de los derechos y deberes de los prestadores de servicios y

usuarios. Artículo 3.- Objetivos. Son objetivos de la presente Ley:

1. Promover el desarrollo y fortalecimiento del sector de las

telecomunicaciones.

2. Fomentar la inversión nacional e internacional, pública o privada para

el desarrollo de las telecomunicaciones.

30

3. Incentivar el desarrollo de la industria de productos y servicios de

telecomunicaciones

Artículo 9.- Redes de telecomunicaciones.

El establecimiento o despliegue de una red comprende la construcción,

instalación e integración de los elementos activos y pasivos y todas las

actividades hasta que la misma se vuelva operativa. En el caso de redes

físicas el despliegue y tendido se hará a través de ductos subterráneos y

cámaras de acuerdo con la política de ordenamiento y soterramiento de

redes que emita el Ministerio rector de las Telecomunicaciones y de la

Sociedad de la Información.

Artículo 20.- Obligaciones y Limitaciones. La Agencia de Regulación y

Control de las Telecomunicaciones, determinará las obligaciones

específicas para garantizar la calidad y expansión de los servicios de

telecomunicaciones, así como su prestación en condiciones preferenciales

para garantizar el acceso igualitario o establecer las limitaciones requeridas

para la satisfacción del interés público, todo lo cual será de obligatorio

cumplimiento.

Artículo 22.- Derechos de los abonados, clientes y usuarios. Los abonados,

clientes y usuarios de servicios de telecomunicaciones tendrán derecho:

1. A disponer y recibir los servicios de telecomunicaciones contratados de

forma continua, regular, eficiente, con calidad y eficacia.

2. A escoger con libertad al prestador del servicio, el plan de servicio, así

como a la modalidad de contratación y el equipo terminal.

31

REGLAMENTO GENERAL A LA LEY

ORGANICA DE TELECOMUNICACIONES

REGIMEN DE REDES

El (Decreto Ejecutivo 864, 2016) afirma:

Art. 25.- Tipos de redes de telecomunicaciones. - Las redes de

telecomunicaciones se clasifican, de acuerdo al medio de transmisión o

conforme a su utilización, en:

1. De acuerdo al medio de transmisión:

a. Redes Físicas; y,

b. Redes Inalámbricas.

2. De acuerdo con su utilización:

a) Redes Públicas de Telecomunicaciones; y,

b) Redes Privadas de Telecomunicaciones.

Art. 26.- Redes Físicas. - Son redes desplegadas que utilizan medios físicos

para la transmisión, emisión y recepción de voz, imágenes, vídeo, sonido,

multimedia, datos o información de cualquier naturaleza, para satisfacer las

necesidades de telecomunicaciones y comunicación de la población.

El despliegue y el tendido de este tipo de redes e infraestructura de

telecomunicaciones, incluyendo las correspondientes a los servicios de

radiodifusión por suscripción, estarán sujetos a las políticas de

ordenamiento y soterramiento de redes que emita el Ministerio encargado

del sector de las Telecomunicaciones y de la Sociedad de la Información,

y a las normas técnicas emitidas por la ARCOTEL.

32

Los gobiernos autónomos descentralizados, en las ordenanzas que

expidan observarán y darán cumplimiento a:

1. Las políticas de ordenamiento y soterramiento de redes;

2. Las políticas sobre el despliegue de infraestructura de

telecomunicaciones;

3. La política y normas técnicas nacionales para la fijación de tasas o

contraprestaciones por el uso de obras ejecutadas por los GAD para el

despliegue ordenado y soterrado de la infraestructura y redes de

telecomunicaciones que pagarán los prestadores de servicios de

telecomunicaciones, incluidos los de radiodifusión por suscripción;

incluyendo el establecimiento de tasas preferenciales para redes

destinadas al cumplimiento del Plan de Servicio Universal, calificadas

por el Ministerio encargado del sector de Telecomunicaciones y de la

Sociedad de la Información;

4. El Plan Nacional de Soterramiento y Ordenamiento, expedidos por el

Ministerio encargado del sector de las Telecomunicaciones y de la

Sociedad de la Información.

5. Las regulaciones que expida la ARCOTEL. En las ordenanzas que

emitan los gobiernos autónomos descentralizados para regular el uso y

gestión del suelo y del espacio aéreo para el despliegue o

establecimiento de redes e infraestructura de telecomunicaciones,

incluyendo radiodifusión por suscripción, no se podrá incluir tasas o

tarifas u otros valores por el uso del espacio aéreo regional, provincial o

distrital vinculadas al despliegue de redes de telecomunicaciones o al

uso del espectro radioeléctrico, otorgados a empresas públicas, privadas

33

o de la economía popular y solidaria, por ser una competencia exclusiva

del Estado central.

PREGUNTA CIENTÍFICA

¿Qué beneficios tecnológicos obtendrá la Unidad Educativa Región

Amazónica gracias a la implementación de una red LAN jerárquica?

DEFINICIONES CONCEPTUALES

CABLEADO ESTRUCTURADO: Se conoce como cableado estructurado

al sistema de cables de par trenzado protegidos (Shielded Twisted Pair,

STP) o no protegidos (Unshielded Twisted Pair, UTP) que permiten

establecer una infraestructura de telecomunicaciones en un edificio.

RED LAN: Una red de área local (Local Area Network, o LAN) es un grupo

de equipos de cómputo y dispositivos asociados que comparten una línea

de comunicación común o un enlace inalámbrico con un servidor.

RED WLAN: (Wireless Local Area Network) o Red de Área Local

Inalámbrica en español es una red de tipo local cuyos equipos no necesitan

estar vinculados a través de cables para conectarse.

DISEÑO JERÁRQUICO: En un diseño jerárquico de la red o modelo

jerárquico de tres capas se divide la red en varias capas independientes.

ESCALABILIDAD: Es la propiedad deseable de un sistema, una red o un

proceso, que indica su habilidad para reaccionar y adaptarse sin perder

calidad, o bien manejar el crecimiento continuo de trabajo de manera fluida,

o bien para estar preparado para hacerse más

34

CABLEADO HORIZONTAL: Es aquel que se extiende desde la salida del

puesto de trabajo del usuario final hasta el cuarto de telecomunicaciones.

CABLEADO VERTICAL: Su propósito es proporcionar interconexiones

entre cuartos de entrada de servicios de edificio, cuartos de equipo y

cuartos de telecomunicaciones. El cableado vertical realiza la interconexión

entre los diferentes gabinetes de telecomunicaciones y entre estos y la sala

de equipamiento.

35

CAPÍTULO III

PROPUESTA TECNOLÓGICA

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD

La adquisición de información sobre la red de la unidad educativa “Región

Amazónica” permite determinar su estado actual y detectar

vulnerabilidades, con el fin de diseñar e implementar una red inalámbrica

eficiente que cumpla con las necesidades detectadas en la institución.

Entre las cuales se establece que se precisa optimizar la velocidad y

mejorar la cobertura con la que cuenta actualmente la red.

Factibilidad Operacional

Para realizar la implementación del presente proyecto se solicitó acceso a

la Unidad Educativa Región Amazónica para observar el estado actual de

la red, realizar pruebas y ejecutar la implementación propuesta. Esta

solicitud fue aprobada por parte de la directora de la unidad educativa.

La implementación de la red ha sido de gran aceptación por parte de los

docentes porque les ayuda en la preparación de sus clases. Entre otros

beneficios, la red cuenta con una topología tipo anillo permitiendo una

arquitectura muy sólida donde cada estación tiene una única conexión de

entrada y salida, y es escalable a nivel Wireless.

Factibilidad Técnica

Al realizar una evaluación al servicio de internet con que cuenta la unidad

educativa, se pudo constatar que este servicio soporta la conectividad con

el diseño de red propuesto.

36

Factibilidad Legal

El diseño a implementar no infringe con ninguna ley y cuenta con el

respaldo de la directora encargada de la unidad educativa.

Factibilidad Económica

Para la implementación del diseño propuesto que pretende mejorar la

cobertura de la red Wi-Fi y LAN, fueron donados los equipos que se detallan

en el cuadro de factibilidad económica.

Factibilidad Económica

Cuadro Nº 2 Nº DESCRIPCIÓN CANTIDAD COSTO ($)

1 REPETIDORES 3 75 2 ROUTER D-LINK 1 60 4 CABLE UTP METROS 80 51 5 REGLETAS PARA PARED 15 15 6 CABLE ELECTRICO METROS 50 40 7 PONCHADORA 1 26 8 PONCHADORA DE IMPACTO 1 23 9 CINTA DOBLE FAZ 1 10

10 CINTA MASKING 1 3 11 CONECTORES RJ45 20 10 12 CONECTOR ELECTRICO 6 5 13 JACK DE PARED PARA RJ45 6 4

TOTAL 322



ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO

Para el desarrollo de la implementación se utilizó la metodología PPDIOO,

llegando hasta la etapa de implementación.

Preparar

Se procedió a verificar el punto de internet con el que cuenta la unidad

educativa, así como los dispositivos que la conforman. Se pudo apreciar

que cuenta con un router administrable de marca MikroTik en modelo

37

RB951Ui-2HnD, que cuenta con cinco puertos ethernet y un AP

inalámbrico de alta potencia. El servicio de internet con que cuenta el

plantel es a base de fibra de vidrio, como se muestra en la Gráfica 9, esta

se conecta directamente al router mikrotik, el cual permite ampliar la red,

haciendo factible la implementación del diseño propuesto.

El servicio de internet con que cuenta la unidad educativa es un plan

corporativo plus 3 – 5 MBPS asimétrico.

Dispositivos inalámbricos

Gráfica 9

Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.

Planificar

En esta etapa se procedió a recoger toda la información que permita validar

la implementación, para esto se procedieron a realizar pruebas que

permitan verificar el alcance de la señal inalámbrica dentro de la Unidad

Educativa. Se realizaron varias pruebas, entre ellas, la verificación de la

velocidad de transferencia de datos entregados por el proveedor y la

38

calidad de la señal inalámbrica a diferentes distancias dentro del

establecimiento.

Para las pruebas se utilizaron dos aplicaciones SPEEDCHECK PRO y

Medidor de intensidad de señal WiFi, aplicaciones de software libre para

dispositivos móviles que permiten realizar pruebas de velocidad de carga y

descarga, así como medir la velocidad de internet del ISP y verificar si la

red está presentando algún problema.

Haciendo uso de la aplicación speedcheck, se puede verificar la

transferencia de datos de subida como de bajada, comprobando una

velocidad en rango de 4 a 5 Mbps, de manera asimétrica, como muestra la

Gráfica 10 A y B.

Pruebas Speedcheck

Gráfica 10 A y B

Gráfica 10-A: velocidad de transmisión a 1 metro

del dispositivo inalámbrico. Gráfica 10-B: velocidad de transmisión a 6 metro

del dispositivo inalámbrico.

Fuente: Unidad Educativa Región Amazónica. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.

39

Con la aplicación medidor de intensidad de señal WiFi, se logró establecer

el estado de la señal del dispositivo inalámbrico a tres diferentes distancias,

como lo muestra la Gráfica 11 A, B y C.

Pruebas Medidor de intensidad de señal WiFi

Gráfica 11 A, B y C

Gráfica 11-A: Intensidad de señal

inalámbrica a 1 metro. Gráfica 11-B: Intensidad de señal

inalámbrica a 5 metro. Gráfica 11-C: Intensidad de señal

inalámbrica a 10 metro.


Diseñar

Se presentaron dos tipos de diseños para la implementación de la red, el

diseño físico y el diseño lógico. Ambos diseños se basan en la topología

anillo, en la que todos los routers se conectan entre sí de manera

inalámbrica. El diseño cuenta con un router principal que se encuentra

conectado directamente al router mikrotik del proveedor por medio de un

cable UTP, posee 3 repetidores que se conectan inalámbricamente uno

tras otro, donde cada uno cuenta con una dirección IP, tal como se muestra

la Gráfica 13.

40

En la topología lógica se muestra el modelo jerárquico de tres capas que

se propone utilizar en la implementación del diseño de red propuesto, ver

Gráfica 12.

La capa principal o de núcleo, la conforma el router Mikrotik que se encarga

de proveer el internet al diseño planteado, la capa de distribución está

compuesta por un router D-Link DIR-615 Wireless N que funcionara como

router principal, encargado de interconectar la capa de acceso con la capa

de núcleo y la capa de acceso que está compuesta por tres dispositivos

repetidores inalámbricos conectados entre sí, que se encarga de la

comunicación de los usuarios finales con la red.

Topología lógica

Gráfica 12

Fuente: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V. Elaborado por: Jonathan Gómez A. - Carlos Pisco V.

41

La topología física permite apreciar cómo queda la red en su etapa final,

aquí se detalla la distribución de las direcciones IP (ver tabla de

direccionamiento IP) que se usan para la red, tal y como muestra la Gráfica

13.

Tabla de direccionamiento IP

Cuadro Nº 3

Dispositivo Nombre de host

Interfaz Direccionamiento IP Máscara de

subred

Gateway (puerta de salida) predeterminada

PRINCIPAL FA 192.168.1.1 255.255.255.242 192.168.1.1

REPETIDOR A WiFi 192.168.1.2 255.255.255.242 192.168.1.1

REPETIDOR B WiFi 192.168.1.3 255.255.255.242 192.168.1.1

REPETIDOR C WiFi 192.168.1.4 255.255.255.242 192.168.1.1


Diseño físico

Gráfica 13


42

Implementar

En esta etapa se describe la realización del diseño de red propuesto.

Dentro de los primeros pasos que se efectúan en esta etapa, se realiza la

colocación y distribución del cable estructurado para la conexión de los

dispositivos como muestra la Gráfica 14.

Distribución del cable estructurado

Gráfica 14

Gráfica 14: Muestra el tendido del cableado para los puntos de acceso dentro del establecimiento educativo.


Después de terminado el tendido del cableado en las zonas donde se

colocan los puntos de acceso, se procede con la instalación y configuración

43

del servidor AAA (RADIUS) y los dispositivos inalámbricos como muestra

la Gráfica 15.

Configuración de dispositivos inalámbricos

Gráfica 15


Una vez terminada la configuración de los dispositivos, se procede a

evaluar si la transmisión de los datos del internet funciona correctamente.

Se realiza una prueba con el dispositivo (laptop) conectado al router por

medio de un cable UTP, como muestra la Gráfica 16.

Prueba de conexión AP - medio alámbrico.

Gráfica 16


44

Se realiza la prueba con el dispositivo (laptop) conectado al router de forma

inalámbrica, como muestra la Gráfica 17.

Prueba de conexión AP - medio inalámbrico

Gráfica 17


Se procede a realizar las pruebas de conexión del servidor con el

dispositivo inalámbrico por medio del comando ping en el Shell de Linux

RedHat, como muestra la Gráfica 18.

Prueba de conexión servidor RADIUS con ROUTER

Gráfica 18


45

Realizada la prueba de conexión del servidor con el dispositivo inalámbrico

se proceden a realizar pruebas de autenticación de los usuarios a la red y

su respectiva autorización mediante el servidor radius.

Prueba de conexión USUARIO con servidor RADIUS

Gráfica 19


Terminada la configuración de los dispositivos, se procede a ubicar los

repetidores en cada uno de los lugares designados en el diseño de red. La

Gráfica 20 muestra al router principal y al repetidor A instalados en las

paredes de la unidad educativa.

46

Dispositivos inalámbricos instalados A

Gráfica 20

Router Principal Repetidor A


La Gráfica 21Error! Reference source not found. muestra los repetidores

B y Dirección instalados en las paredes del establecimiento Educativo.

Dispositivos inalámbricos instalados B

Gráfica 21

Repetidor B Repetidor Dirección


47

ENTREGABLES DEL PROYECTO

• Manual de Instalación - configuración servidor AAA y dispositivos

inalámbricos.

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA

Para el análisis de validación de la propuesta se llevó a cabo una encuesta

en la que se recogieron criterios evaluativos y cualitativos referentes a la

calidad del servicio de Internet adquirido a partir de la implementación e

instalación de una red inalámbrica LAN, reflejando así la satisfacción o

conformidad del área docente de la Institución, y los beneficios obtenidos

gracias a este proyecto.

POBLACIÓN Y MUESTRA

Población

La población que se utilizó en el proyecto de titulación está conformada por

9 docentes, y la directora de la unidad educativa Región Amazónica, a las

que se les aplicó una encuesta con fines investigativos.

Cuadro de población

Cuadro Nº 4

POBLACION CANTIDAD

DOCENTES 9

DIRECTORA 1

TOTAL 10


48

Muestra

Dada la magnitud de la población se considera indispensable tomar la

totalidad de la misma como muestra de este proyecto.

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS

1. ¿Con que frecuencia hace uso del internet desde que se

implementó la red inalámbrica LAN?

Pregunta 1

Gráfica 22


Análisis: Todos los docentes de la institución acceden a la red instalada

actualmente, sin embargo, este acceso varía en distintas frecuencias,

mientras que la mayoría, es decir el 60%, expresa que hace uso de la red

siempre, es decir de lunes a viernes, días laborables en la institución; el

30% manifiesta que ingresa a la red frecuentemente de 3 a 4 días

60%30%

10%0%

Acceso a la Red Inalámbrica

Siempre (todos los díaslaborables)

Frecuentemente (3 a 4días laborables)

Ocasionalmente ( 1 a 2días laborales)

Nunca

49

laborables, con una minoría del 10% que indica solo utilizarla

ocasionalmente.

2. ¿La navegación en internet gracias a la red implementada,

utilizando computadoras de escritorio o dispositivos inalámbricos

la considera usted?

Pregunta 2

Gráfica 23


Análisis: La población manifiesta criterios satisfactorios de la navegación

en internet gracias a la red implementada, al hacer uso de los diferentes

dispositivos para su conexión, el de 80% dice que es excelente y el 20%

restante comenta ser bueno.

80%

20%0%0%

Navegación en Internet

Excelente

Bueno

Regular

Malo

50

3. ¿En qué ámbitos educativos beneficia la instalación de la red

inalámbrica y LAN?

Pregunta 3

Gráfica 24


Análisis: En cuanto a los beneficios obtenidos del correcto uso de la red

Wi-Fi o LAN, existen opiniones divididas mientras que para un 40% la

preparación de clases mejor planificadas es pertinente e importante, para

otro 40% es imprescindible la mayor utilización de recursos, dejando como

menos necesario el mayor acceso a la información que es un beneficio

considerado sólo por un 20% de la población.

40%

20%

40%

Beneficios ámbito educativo

Mayor utilización derecursos

Mayor Acceso a lainformación

Clases mejor planificadase impartidas

51

4. ¿Qué aspectos o mejoras trajo consigo la implementación de la

red LAN al servicio de internet que ya ofertaba la Unidad

Educativa?

Pregunta 4

Gráfica 25


Análisis: Las mejorías en factibilidad técnica que la institución logró

identificar en la red inalámbrica se ubican en 4 aspectos o consideraciones,

como lo son:

1) Velocidad

2) Cobertura

3) Seguridad

En donde el 50% escogió Velocidad, el 37% Cobertura y el 13% Seguridad.

50%

37%

13%

Mejoras de la red LAN

Velocidad

Cobertura

Seguridad

52

5. ¿En términos generales cómo puntuaría la calidad de servicio de

internet que aporta la red inalámbrica implementada considerando

la cobertura y su clave de acceso?

Pregunta 5

Gráfica 26


Análisis: La calidad del servicio de internet que brinda la señal WiFi de la

red implementada dentro de la institución ha sido puntuada positivamente

por la población, quedando en evidencia que el 80% la considera excelente

y el 20% la considera bueno.

80%

20%0%0%

Red Inalámbrica

Excelente

Bueno

Regular

Malo

53

CAPÍTULO IV

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO

Según la encuesta realizada a las autoridades del plantel educativo se

puede constatar que la implementación del diseño de red propuesto es

aceptada por cada uno de ellos, ya que este satisface, la necesidad de

poder preparar sus clases haciendo uso de los dispositivos designados por

la institución y que se encuentran en su aula de clase, además de facilitar

sus actividades administrativas al hacer uso del servicio de internet.

A continuación, se detalla una matriz con los criterios de aceptación del

diseño de red implementado.

Matriz de aceptación de criterios

Cuadro Nº 5

ALCANCE DESCRIPCIÓN CUMPLIMIENTO

Levantamiento de información sobre la red que cuenta la unidad educativa y equipos que la conforman.

La unidad educativa cuenta con una estructura de red que dé cobertura a todo el establecimiento.

Si cumple.

La red posee dispositivos que permitan distribuir el servicio de internet por toda la red.

Si cumple.

Propuesta de un diseño acorde a las necesidades de la unidad educativa.

Diseño de red que dispone de puntos de acceso LAN dentro de aulas para el uso de los docentes.

Si cumple.

Disposición de conexión inalámbrica para el acceso a la red desde cualquier lugar de unidad educativa.

Si cumple.

Diseño de red que dispone de un punto de acceso LAN dentro de la dirección para el uso del personal administrativo.

Si cumple.

54

Implementación del diseño propuesto.

La red permite la conexión de diferentes dispositivos que permitan acceder a los servicios de internet.

Si cumple.

La red dispone de escalabilidad en el caso de que se necesite incrementar nuevos dispositivos de red.

Si cumple.

La de transferencia de datos dentro de la red implementada es rápida para cargar y descargar archivos.

Si cumple.


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

• La unidad educativa cuenta con una estructura de red que permite la

utilización del recurso de internet en el establecimiento a los docentes.

• La implementación de una estructura de red basada en un diseño

jerárquico permite disponibilidad y escalabilidad a la red implementada

en la unidad educativa.

• La estructura de red implementada permite que las aulas y la dirección

se conecten con el laboratorio, obteniendo el servicio de internet en

todo el establecimiento.

• La estructura de red implementada permite la conexión de dispositivos

de manera alámbrica e inalámbrica, permitiendo que los docentes

puedan hacer uso de dispositivos móviles o equipos portátiles para

acceder a la red.

55

Recomendaciones

• La unidad educativa a través de sus autoridades debe permitir el

acceso a la estructura de red brindando a cada uno de sus

colaboradores las claves de acceso, para que ellos puedan hacer uso

de la misma.

• En los casos de que se desee aumentar dispositivos de red a la

estructura implementada dentro de la unidad educativa, solicitar

asesoría de parte de un técnico para evitar cualquier tipo de problema

que se pueda presentar en la red.

• Limitar que el uso de la red solo sea para personal docente y

administrativo que laboren dentro del centro educativo, la configuración

del direccionamiento IP en cada uno de los dispositivos tiene

limitaciones de conexión, se puede incrementar un router al diseño

propuesto con el fin de evitar fallas de perdida de conexión en el caso

de que dispositivo principal presentara falla de conexión.

• Es importante saber que la estructura de red soporta conexión de

equipos de cómputo a través de cables UTP limitado a una PC por

dispositivo por motivo de seguridad de la red, para lo cual se

recomienda un correcto uso de los puntos de acceso ubicados en las

diferentes aulas del establecimiento educativo.

56

BIBLIOGRAFÍA

1982, O. (2014). LAN Network Diagram. Diagrama de red LAN - Ilustración de stock. depositphotos.

Alarcón, J., & Chero, J. (2014). Diseño e Implementación de una red LAN-WLAN utilizando virtualización y estándares Internacionales para mejorar la organización y control de la Empresa Leoncito SAC. Lambayeque - Perú: Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo.

Artabe, J., & Beltran, J. (2014). DIseño e Implementación de una red LAN para el Banco Nacional. Colombia: Universidad Santo Tomas.

ASAMBLEA NACIONAL REPÚBLICA DEL ECUADOR. (18 de Febrero de 2015). Registro Oficial - Órgano del Gobierno del Ecuador. Obtenido de Ley Orgánica de Telecomunicaciones: https://www.telecomunicaciones.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2016/05/Ley-Org%C3%A1nica-de-Telecomunicaciones.pdf

CISCO. (Septiembre de 2017). ¿Cómo el RADIUS trabaja? Obtenido de Cisco.com: https://www.cisco.com/c/es_mx/support/docs/security-vpn/remote-authentication-dial-user-service-radius/12433-32.pdf

Constitución de la República del Ecuador. (13 de Octubre de 2008). Constitución de la República del Ecuador 2008. Obtenido de Modificado 13-julio-2011: https://www.oas.org/juridico/pdfs/mesicic4_ecu_const.pdf

Cs.buap.mx. (Octubre de 2014). Cableado Estructurado. Obtenido de https://www.cs.buap.mx/~iolmos/redes/8_Cableado_Estructurado.pdf

FOCUSNEWS. (22 de Agosto de 2018). Local area network local. Obtenido de Wireless Local Area Network Diagram: http://www.focusnews.co/wireless-local-area-network-diagram.html

Francisco, J.-V. (2016-11). Gestion de los proyectos de diseño e implementación de la plataforma informático-tecnológica para una compañía de la industria electrónica. Mexico: ITESO.

García, D. C. (2014). Implementación de un mecanismo de fragmentación para atributos grandes en RADIUS. Murcia - España: Universidad de Murcia - Facultad de Informática.

GUERRA, P. F. (DICIEMBRE de 2016). REPOSITORIO PUCE. Obtenido de MAESTRÍA EN REDES DE COMUNICACIÓN: http://repositorio.puce.edu.ec/bitstream/handle/22000/13491/Tesis%20Pablo%20Erazo%20Guerra.pdf?sequence=1&isAllowed=y

HUANG, L. P. (2017). Diseño e Implementación de una red LAN para la empresa PALINDA. Quito: Universidad San Francisco de Quito USFQ.

IST La Recoleta. (06 de Marzo de 2014). Microsoft Word - cursoredes.doc. Obtenido de Topologías de red: http://ual.dyndns.org/Biblioteca/Redes/Pdf/Unidad%2003.pdf

57

Javier Enrique Miranda Díaz. (2014). CISCO diseño e implementación de redes LAN-WAN. Colombia: Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD.

Joskowicz, J. (Octubre de 2013). Comunicaciones Corporativas Unificadas. Obtenido de CABLEADO ESTRUCTURADO: https://iie.fing.edu.uy/ense/asign/ccu/material/docs/Cableado%20Estructurado.pdf

JUNTA DE ANDALUCIA. (14 de 05 de 2014). Redes TCP/IP. Obtenido de Curso de Administrador de servidores internet/Extranet/Intranet: http://www.juntadeandalucia.es/empleo/recursos/material_didactico/especialidades/materialdidactico_administrador_servidores/Content/2-redes_tcp/1-Introduccion.pdf

López R., M. (2015). Rediseño de la red de campus de la casa Inspectorial Salesiana del Ecuador, ubicada en la ciudad de Quito, sector El Girón. Quito - Ecuador: Universidad Politécnica Salesiana SEDE QUITO.

Luis, R. (28 de noviembre de 2008). IP reference. Obtenido de El modelo jerárquico de 3 capas de Cisco: https://ipref.wordpress.com/2008/11/28/modelo-jerarquico-de-red/

Maribel, C. M. (2017). Repositorio UG. Obtenido de Diseño y reingeniería de la infraestructura de la red LAN de la Facultad de Ciencias Económicas de la Universidad de Guayaquil: http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/23181/1/DISE%C3%91O%20Y%20REINGENIERIA%20DE%20LA%20INFRAESTRUCTURA%20DE%20LA%20RED%20LAN%20DE.pdf

MENDOZA, A. F. (2017). Diseño e implementación de una red LAN-WLAN con políticas de seguridad y control de listas de accesos para el centro de capacitación y formación de personas con problemas de conducta "SIN BARRERAS". Basado en las normas de cableado estructurado ANSI/TIA/. Guayaquil: Universidad Politécnica Salesiana.

Mg. Fausto Orozco Lara. (2017). Tecnología de Wireless Avanzadas. Guayaquil: Carrera Ingeniería Networking & Telecomunicaciones.

MHEDUCATIONS. (21 de Noviembre de 2017). mheducation.es. Obtenido de Introducción a los sistemas operativos en red. Redes Windows: https://www.mheducation.es/bcv/guide/capitulo/8448169468.pdf

Mime Tech Solutions. (Agosto de 2014). Consultoria y Reparaciones informáticas. Obtenido de Redes: http://www.mimetech.com/mimetech/redes/

Moderna, D. (02 de junio de 2018). Savemadisonsouth.org. Obtenido de Tipos de cable UTP ideas: http://savemadisonsouth.org/tipos-de-cable-utp-ideas/tipos-de-cable-utp-con-cableado-estructurado-ppt-video-online-descargar-y-cableado-horizontal-distancia-del-cable-3a-1058x793px-tipos-de-cable-utp/

MOROMENACHO, D. F. (2012). Diseño e implementación de una red LAN y WLAN para la escuela FRAY JODOCO RICKE de la comuna de LUMBISÍ en el cantón QUITO. Quito: Escuela Politécnica Nacional.

58

OHMEGA1982. (06 de Julio de 2014). DEPOSITPHOTOS. Obtenido de Diagrama de red LAN - ilustración de stock: https://sp.depositphotos.com/49149751/stock-illustration-lan-network-diagram.html

PAEC, S. (09 de Noviembre de 2013). Sistemas.paec.uadec.mx. Obtenido de Topologías de red: http://sistemas.paec.uadec.mx/courses/670162A/document/SegundoParcial/Topologias_de_Red.pdf?cidReq=670162A

Tobar, Y., & Mora, G. (2016). Implementación de un servidor RADIUS en Windows server para centralizar la administracción de nuevos Access Points en las oficinas remotas de galpones y huertos del Gobierno Autónomo descentralizado del Guayas. Guayaquil: Universidad Politécnica Salesiana.

VEGUL. (2015). Sistemas Informáticos. Obtenido de http://vegul.es/indice-servicios-informaticos/sistemas-informaticos/

ZONAEMEC. (21 de Febrero de 2017). zonaemec.files.wordpress. Obtenido de Topologías de Red: https://zonaemec.files.wordpress.com/2017/02/topologc3adas-de-red.pdf

ANEXOS

Anexo 1

Cronograma del Proyecto

Nº ACTIVIDAD SEMANAS ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEP

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

1 Entrega propuesta de trabajo. 23/04/2018

2 Aprobación propuesta de trabajo

03/05/2018

3 Entrega formato de evaluación (ANEXO 1)

08/05/2018

4 Entrega plan de tutorías (ANEXO 2)

08/05/2018

5 1er Avance gestión tutorial (ANEXO 3)

08/05/2018

6 Reunión Tutoría 10/05/2018

7 Entrega avances del capítulo 1 21/05/2018

8 Entrega capítulo 1 completo 04/06/2018

9 Reunión Tutorías 11/06/2018





14 Entrega del capítulo 2 completo 16/07/2018



Nº ACTIVIDAD SEMANAS ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEP

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

17 Entrega del capítulo 3 completo 06/08/2018



20 Entrega de anillados 14/08/2018

Anexo 2

Encuesta de satisfacción

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE

CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE

INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED LAN JERÁRQUICA EN LA UNIDAD EDUCATIVA “REGIÓN AMAZÓNICA”.

ENCUESTA APLICADA A LOS DOCENTES Y DIRECTORA DE LA UNIDAD EDUCATIVA

“REGIÓN AMAZÓNICA”.

1. ¿Con que frecuencia hace uso del internet desde que se implementó la red

inalámbrica LAN?

Siempre (todos los días laborales)

Frecuentemente (3 a 4 días laborables)

Ocasionalmente (1 a 2 días laborables)

Nunca.

2. ¿La navegación en internet gracias a la red implementada, utilizando

computadoras de escritorio o dispositivos inalámbricos la considera usted?

Excelente

Bueno

Regular

Malo

3. ¿En qué ámbitos educativos beneficia la instalación de la red inalámbrica y

LAN?

Mayor utilización de recursos

Mayor acceso a la información

Clases mejor planificadas e impartidas

4. ¿Qué aspectos o mejoras trajo consigo la implementación de la red LAN al

servicio de internet que ya ofertaba la Unidad Educativa?

Velocidad

Cobertura

Seguridad

5. ¿En términos generales cómo puntuaría la calidad de servicio de internet que

aporta la red inalámbrica implementada considerando la cobertura y su clave

de acceso?

Excelente

Bueno

Regular

Malo

Anexo 3

TABLA COMPARATIVA DISPOSITIVOS INALÁMBRICOS

La siguiente tabla muestra una comparación entre dos tipos de dispositivos

inalámbricos de diferentes marcas y modelos.

CARACTERÍSTICAS TP - LINK TL-

WR740N D - LINK DIR-

615

HARDWARE

INTERFAZ

− Puerto LAN 4 4

− Puerto WAN 1 1

BOTÓN

− WPS/Reset 1 1

ANTENA

− Omnidireccional 5dBi 1 2

ESTÁNDARES INALÁMBRICOS

− IEE 802.11N

− IEE 802.11G

− IEE 802.11B

− IEE 802.11A

INALÁMBRICAS

FRECUENCIA

− 2.3 – 2.4GHz

− 2.4 – 2.48GHz

− 2.4 – 2.49GHz

TASA DE TRANSFERENCIA

− 802.11N 30 – 150 Mbps 30 – 300 Mbps

− 802.11G 6 – 54 Mbps 6 – 54 Mbps

− 802.11B 1 – 11 Mbps 1 – 11 Mbps

PRECIO 40 60

Anexo 4

TABLA COMPARATIVA REPETIDORES INALÁMBRICOS

La siguiente tabla muestra una comparación entre dos tipos de dispositivos

repetidores inalámbricos de dos marcas y modelos diferentes.

CARACTERÍSTICAS D - LINK DIR-611- Wireless N300 Router

TP - LINK TL-WA850RE

HARDWARE

INTERFAZ

− Puerto LAN 2 1

− Puerto WAN 1 -

BOTÓN

− WPS/Reset 1 -

ANTENA

− Omnidireccional 5dBi 2 -

ESTÁNDARES INALÁMBRICOS

− IEE 802.11N

− IEE 802.11G

− IEE 802.11B

− IEE 802.11A

INALÁMBRICAS

FRECUENCIA

− 2.3 – 2.4GHz

− 2.4 – 2.48GHz

− 2.4 – 2.49GHz

TASA DE TRANSFERENCIA

− 802.11N 30 – 300 Mbps 30 – 300 Mbps

− 802.11G 6 – 54 Mbps 6 – 54 Mbps

− 802.11B 1 – 11 Mbps 1 – 11 Mbps

PRECIO 25 20

Anexo 5

CARACTERISTICAS DEL SERVIDOR AAA

La siguiente tabla muestra las características de la máquina física y la

virtual utilizadas para el SERVIDOR AAA “RADIUS”.

CARACTERÍSTICAS MÁQUINA

FÍSICA

MÁQUINA

VIRTUAL

PROCESADOR CORE I5 CORE I5

MEMORIA RAM 4 GB 2 GB

DISCO DURO 500 GB 20 GB

VIRTUALIZADOR VMWARE -

SISTEMA OPERATIVO WINDOWS 10 RED HAT

SERVIDOR - RADIUS

Anexo 6

CONFIGURACIÓN Y HABILITACIÓN DE SERVIDOR RADIUS

CONFIGURACIÓN DE RADIUSD.CONF

Para ingresar al archivo de configuración de RADIUSD.CONF, en la terminal de

REDHAT escribimos el comando nano /etc/raddb/radiusd.conf y nos dara

acceso para editar el archivo.

Aquí se procede a realizar los cambios necesarios para ejecutar el servicio radius.

CONFIGURACIÓN DE CLIENTS.CONF

Para ingresar al archivo de configuración CLIENTS.CONF, en la terminal de

redhat escribimos el comando nano /etc/raddb/clients.conf y nos dara acceso

para editar el archivo.

Aquí se procede a descomentar las lineas del cliente inalambrico y se procede a

colocar la dirección ip del router inalambrico 192.168.1.5/28 y la clave de la red

ts2jg0cp18.

CONFIGURACIÓN DE USERS

Para ingresar al archivo de configuración USERS, en la terminal de redhat

escribimos el comando nano /etc/raddb/users y nos dara acceso para editar el

archivo.

Aquí se procede a configurar los USUARIOS que se podran autenticar a la red

como lo muestra la imagen a continuación.

CONFIGURACIÓN PARA CLIENTES WINDOWS

Para ingresar al archivo de configuración EAP, en la terminal de redhat escribimos

el comando nano /etc/raddb/mods-enable/eap y nos dara acceso para editar el

archivo.

Aquí se procede a configurar el tipo de autenticación para que los clientes

inalambricos windows que se deseen conectar no tengan ningun problema.

ASIGNACIÓN DIRECCIÓN IP DEL SERVICIO RADIUS Y PUERTO

Para ingresar al archivo de configuración DEFAULT en la terminal de redhat

escribimos el comando nano /etc/raddb/sites-available/default y nos dara

acceso para editar el archivo. Aquí podremos configurar la dirección IP del servidor

y el PUERTO donde saldra el servicio.

Habilitar servicio RADIUS

Para habilitar el servicio radius, se procede abrir el terminal y escribir el comando

radiusd -X que permite activar el servicio de RADIUS.

COMPROBACIÓN DE CONEXIÓN USUARIOS/RED

Anexo 7

CONFIGURACION DEL ROUTER PRINCIPAL

INGRESAMOS AL ROUTER PRINCIPAL Y CONFIGURAMOS SU INTERFAZ LAN

192.168.1.1

SE REALIZA EL CAMBIO DEL NOMBRE DEL SSID (D –PRINCIPAL)

SELECCIONAMOS LA CONFIGURACION INALAMBRICA DE FORMA MANUAL

CONFIGURACIÓN INALAMBRICA

INGRESAMOS EL NOMBRE DE LA RED WIRELESS (PRINCIPAL-LAB) CON SU

RESPECTIVA CONTRASEÑA (TESIS2018)

COLOCAMOS SIGUINETE PARA COMENZAR LA CONFIGURACION

INGRESMOS LA CONTRASEÑA DE LA RED INALAMBRICA (TESIS2018)

SELECCIONAMOS LA ZONA DE HORARIO SELECCIONAMOS BOGOTA, LIMA, QUITO

SELECCIONAMOS DHCP DINAMICA PARA QUE EL ROUTER DEL PROVEEDOR

ASIGNE AUNA DIRECCION IP AUTOMATICA AL ROUTER PRINCIPAL

SE CONECTA EL ROUTER DEL PROVEDOR AL RPOUTER PRINCIPAL POR MEDIO DE

LA MAC ADDRESS

SELECCIONA LA OPCCION CONECTAR

SELECCIONA UN BUSCADOR DE INTERNET Y SE REALIZA LAPRUEBA DE INTERNET

CON CONEXIÓN LAN ROUTER PRINCIPAL

PRUEBA 2 CONEXIÓN INALAMBRICA A ROUTER PRINCIPAL

DHCP ASIGNADO POR ROUTER PRINCIPAL VIA WIFI

DISPOSITIVOS CONECTADOSA ROUTER

CONFIGURACION REPETIDOR

• CONFIGURACION ROUTER REPETIDOR

• CONFIGURACION INICIAL DE ROUTER

• CAMBIO DE VALORES PREDEFINIDOS DEL ROUTER.

• CAMBIO DE DIRECCION IP

INGRESAMOS AL ROUTER PRINCIPAL

CONFIGURAMOS SU INTERFAZ LAN DE ACCESOAL ROUTER CON LA DIRECCION IP

192.168.2.1 Y MASCARA 255.255.255.248

INGRESAMOS A LA OPCION INALAMBRICO PARA SU CONFIGURACION

INGRESAMOS EL NOMBRE DE LA RED WIRELESS (ZONA-A)

SE REALIZA LA CONFIGURACION ROUTER REPETIDOR SE SELECCIONA ESTUDIO DE

SITIO

INGRESMAOS EL TIPO DE CONNECION (DHCP) EL SSID (ZONA-A) Y SU

CONTRASEÑA (REPETIDOR-A)

VERIFICAMOS Y SELECCIONAMOS APLICAR LOS CAMBIOS REALIZADOS

SE REALIZA LA CONFIGURACION ROUTER REPETIDOR SE SELECCIONA ESTUDIO DE

SITIO

SELECCIONAM0S EL ROUTER QUE ESTABLECIMOS COMO PRINCIPAL AL CUAL SE

CONECTARA EN MODO INALAMBRICO

INGRESAMOS LA CLAVE DE LA RED WIFI PRUEBA-2

DIRECCION IP DE RED ZONA A 192.168.2.1 CON MASCARA 255.255.255.248 Y

SELECCIONAMOS FINALIZAR

VEREFICAMOS QUE EL REPETIDOR ESTA CONECTADO AL ROUTER PIRNCIPAL Y

SELECCIONAMOS APLICAR

EN CASO DE UN CAMBIO DE CLAVE SELECIONAMOS LA OPCION MANTENIMIENTO

COLOCAMS LA CLAVE ANTERIOR Y SE ESTABLECE LA NUEVA

SE SELECCIONA LA OPCION INALAMBRICO Y MUTRA EL CAMBIO EFECTUADO

PRUEBA DE CONEXIÓN REPETIDOR ZONA AULAS A CON ROUTER LABORATORIO

LICENCIA GRATUITA INTRANSFERIBLE Y NO EXCLUSIVA PARA EL

USO NO COMERCIAL DE LA OBRA CON FINES NO ACADÉMICOS

(ANEXO 12)

Nosotros, JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA con C.I. No.

0940975303 y CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR con C.I. No.

0917709057, certificamos que los contenidos desarrollados en este trabajo

de titulación, cuyo título es Diseño e Implementación de una red LAN

jerárquica en la Unidad Educativa “Región Amazónica”, son de nuestra

absoluta propiedad y responsabilidad Y SEGÚN EL Art. 114 del CÓDIGO

ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,

CREATIVIDAD E INNOVACIÓN*, autorizo el uso de una licencia gratuita

intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la presente obra

con fines no académicos, en favor de la Universidad de Guayaquil, para

que haga uso del mismo, como fuera pertinente

_____________________________ _____________________________

JONATHAN MARCOS GÓMEZ ALIAGA CARLOS ENRIQUE PISCO VILLAMAR

C.I. No. 0940975303 C.I. No. 0917709057

*CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN (Registro Oficial n. 899 - Dic./2016)

Artículo 114.- De los titulares de derechos de obras creadas en las instituciones de educación superior y centros educativos. - En el caso de las

obras creadas en centros educativos, universidades, escuelas politécnicas, institutos superiores técnicos, tecnológicos, pedagógicos, de artes y los

conservatorios superiores, e institutos públicos de investigación como resultado

de su actividad académica o de investigación tales como trabajos de titulación, proyectos de investigación o innovación, artículos académicos, u

otros análogos, sin perjuicio de que pueda existir relación de dependencia, la titularidad de los derechos

Patrimoniales corresponderá a los autores. Sin embargo, el establecimiento tendrá una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso

no comercial de la obra con fines académicos.

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS...

Documents

Transcript of UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS...