UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA DISEÑO DE LA ARQUITECTURA GLOBAL DE RED PARA EL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE SERVICIO QOS EN LA PRESTACIÓN DE SERVICIOS DEL DATA CENTER DE CANTV Por Verónica Jaraba Castillo Sartenejas, Enero 2007

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA DISEÑO DE LA ARQUITECTURA GLOBAL DE RED PARA EL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE SERVICIO QOS EN LA PRESTACIÓN DE SERVICIOS DEL DATA CENTER DE CANTV Por Verónica Jaraba Realizado con la Asesoría de Ing. Fidel Gil (Tutor Académico) Lic. Héctor Gómez (Tutor Industrial) INFORME FINAL DE CURSOS EN COOPERACIÓN TÉCNICA Y DESARROLLO SOCIAL. Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electrónico Sartenejas, Enero 2007

3 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA DISEÑO DE LA ARQUITECTURA GLOBAL DE RED PARA EL ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD DE SERVICIO QOS EN LA PRESTACIÓN DE SERVICIOS DEL DATA CENTER DE CANTV PROYECTO DE GRADO presentado por: Verónica Jaraba Castillo Carnet REALIZADO CON LA ASESORIA DE Ing. Fidel Gil (Tutor Académico) Lic. Héctor Gómez (Tutor Industrial) RESUMEN: El siguiente trabajo de grado realiza una descripción detallada de la red implementada para la comunicación extremo a extremo del nuevo Data Center de Cantv. Se dividió la red completa en tres partes; el cliente, que esta representada por la forma cómo este ingresa a la red de CANTV; la red de CANTV, que representa la manera en que la red de CANTV se conecta con el Data Center; y por último la red interna de Data Center. n cada una de esas parte de describe la topología de las redes implementadas y los parámetros que permiten asegurar QoS desde el punto de vista de ancho de banda, seguridad e integridad de los datos. Además se estudio los diferentes servicios a ser prestados por el Data Center, enfocándose principalmente en su descripción y requerimientos en cuanto a monitoreo, ancho de banda y almacenamiento. Por último se realizó una presentación en Microsoft Power Point que condensa todo el estudio realizado de manera visual y que es anexada a este trabajo en el apéndice 3, para ser visualizada en forma digital. Con la realización de este estudio se concluyo que la red de comunicación del Data Center posee numerosos mecanismos que permiten garantizar la seguridad, integridad de los datos del cliente y que permiten garantizar la máxima operabilidad del Data Center. PALABRAS CLAVES: REDES DE COMPUTADORAS, DATA CENTER, CALIDAD DE SERVICIO (QOS), SEGURIDAD DE REDES Aprobado con mención: Postulado para el premio: Sartenejas, Enero 2007

4 DEDICATORIA guía. A Dios Padre, Hijo y Espíritu Santo por ser mi creador, mi salvador, mi luz y mi A mi papá y a mi mamá por creer en mí, inspirarme, apoyarme, motivarme y porque gracias a ustedes estoy aquí, son las personas más importantes de mi vida, los amo. A mi abuelita Ana, por respaldarme incondicionalmente, por su fe en mí y todas sus enseñanzas la quiero muchísimo. A mi Adri, por ser siempre mi hermanita y compañera incondicional, por la AHU y por tu amistad. A Dani por cuidarme y aconsejarme siempre, por ser un ejemplo a seguir y por todas las experiencias vividas en estos años tan importantes para las dos. A mi Gaby por ser esa lucecita que alumbra nuestras vidas todos los días. Hermanitas las amo mucho.

5 AGRADECIMIENTOS A la Universidad Simón Bolívar, por todos los conocimientos y las experiencias adquiridas. A mi tutor académico Fidel Gil y mi tutor industrial Héctor Gómez, por apoyarme, por enseñarme y darme la oportunidad de realizar este proyecto de grado. A Sylvia, por su amistad, su ayuda y su apoyo incondicional y porque todas las experiencias compartidas en estos 5 años no hacen las amigas que somos hoy y que seremos siempre. A Joanna y a Enmary, más que mis amigas mis hermanas, por estar siempre ahí, creer en mí y por no permitir que la distancia nos separara, las quiero mucho. A Reynaldo, por toda su disposición, ayuda y paciencia en la realización de este proyecto de grado, además por su amistad, cariño y apoyo a lo largo de estos 5 años. A Arcely, Idania y Valentina, por su gran amistad, su ayuda y su respaldo. A Álvaro, Samuel, Elías, Leito, Joshué y Alejandro por estar de alguna u otra forma ahí, por su amistad y por todas las experiencias vividas. A toda mi familia por su ayuda y confianza.

6 INDICE GENERAL DEDICATORIA...I AGRADECIMIENTOS...I LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS... V CAPITULO 1 - INTRODUCCIÓN LA EMPRESA: Historia: Estructura Organizativa: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: JUSTIFICACIÓN: OBJETIVO :... 7 CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO MODELO OSI: DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓN DE REDES: TOPOLOGÍAS DE CONEXIÓN DE REDES: MEDIOS DE TRANSMISIÓN: TIPOS DE MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS: TIPOS DE MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS: CALIDAD DE SERVICIO (QOS): DEFINICIÓN: ACUERDO DE NIVEL DE SERVICIO (SLA): TÉCNICAS PARA ALCANZAR QOS: SERVICIOS INTEGRADOS (INTSERV): DIFERENCIACIÓN DE SERVICIOS (DIFFSERV) DISPONIBILIDAD, CONFIABILIDAD Y ESCALABILIDAD DISPONIBILIDAD CONFIABILIDAD: ESCABILIDAD MPLS DEFINICIONES BÁSICAS: CARACTERÍSTICAS: ETIQUETA: FUNCIONAMIENTO: DWDM DEFINICIÓN: VENTAJAS: FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA DWDM: PRINCIPALES VARIABLES DE UN SISTEMA DWDM: TOPOLOGÍAS: REDES ATM: FUNCIONAMIENTO: VENTAJAS DE ATM DEBILIDADES DE ATM REDES METRO ETHERNET: PROTOCOLO IP : CAPITULO 3 METODOLOGÍA CAPITULO 4 DESARROLLO i

7 4.1. ARQUITECTURA DE LA RED CANTV: RED TDM ARQUITECTURA DE LA RED ATM/FR RED DE BANDA ANCHA IP RED DE ACCESO DE BANDA ANCHA IP REDES METRO ETHERNET (ME) BACKBONE IP/MPLS ESQUEMAS DE ACCESO: SERVICIOS CON PRESENCIA EN INTERNET: SERVICIOS DE REPLICACIÓN ASÍNCRONA: ACCESO ATM/FR: SERVICIOS DE REPLICACIÓN SÍNCRONA: ESTRUCTURA DEL DATA CENTER ACCESO AL DATA CENTER TOPOLOGÍA DE LA RED SEGURIDAD DATA CENTER SISTEMA DE MONITOREO SERVICIOS WEBHOSTING HOSTING-DB HOSTING COMPARTIDO HOSTING DEDICADO COLLOCATION BACKUP-PC BACKUP PARA SERVIDORES MENSAJERÍA SERVICIOS ADMINISTRADOS DISCO DURO VIRTUAL ALMACENAMIENTO BAJO DEMANDA ANTIVIRUS Y DETECCIÓN DE INTRUSOS DISASTER RECOVERY ARCHIVING REQUERIMIENTOS DATA CENTER: CAPITULO 5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA APÉNDICE 1 - QOS EN LA RED METROETHERNET APÉNDICE 2 CÁLCULOS DE ANCHO DE BANDA ANEXO 1 DIAGRAMAS DE RED ANEXO 2 - SUN MANAGEMENT CENTER ii

8 INDICE DE TABLAS TABLA 1- CAPAS DEL MODELO OSI (4)... 9 TABLA 2 TIPOS DE CABLE COAXIAL TABLA 3 - DISPONIBILIDAD TABLA 4 PLANES WEBHOSTING TABLA 5 PROYECCIÓN DE CLIENTES WEBHOSTING TABLA 6 REQUERIMIENTOS WEBHOSTING TABLA 7 PLANES HOSTING DB TABLA 8 PROYECCIÓN DE CLIENTES HOSTING DB TABLA 9 REQUERIMIENTOS HOSTING DB TABLA 10 PLANES HOSTING COMPARTIDO TABLA 11 PROYECCIÓN DE CLIENTE HOSTING COMPARTIDO TABLA 12 REQUERIMIENTOS HOSTING COMPARTIDO TABLA 13 PLANES HOSTING DEDICADO TABLA 14 PROYECCIÓN DE CLIENTE HOSTING DEDICADO TABLA 15 REQUERIMIENTOS HOSTING DEDICADO TABLA 16 PLANES COLOCATION TABLA 17 PROYECCIÓN DE CLIENTE COLOCATION TABLA 18 REQUERIMIENTOS COLOCATION TABLA 19 PLANES BACKUP PC TABLA 20 PROYECCIÓN DE CLIENTE BACKUP PC TABLA 21 REQUERIMIENTOS BACKUP PC TABLA 22 PLANES BACKUP PARA SERVIDORES TABLA 23 PROYECCIÓN DE CLIENTE BACKUP PARA SERVIDORES TABLA 24 REQUERIMIENTOS BACKUP PARA SERVIDORES TABLA 25 PLANES MENSAJERÍA TABLA 26 PROYECCIÓN DE CLIENTE MENSAJERÍA TABLA 27 REQUERIMIENTOS MENSAJERÍA TABLA 28 PLANES DISCO DURO VIRTUAL TABLA 29 PROYECCIÓN DE CLIENTE DISCO DURO VIRTUAL TABLA 30 REQUERIMIENTOS DISCO DURO VIRTUAL TABLA 31 PLANES ALMACENAMIENTO BAJO DEMANDA TABLA 32 PROYECCIÓN DE CLIENTE ALMACENAMIENTO BAJO DEMANDA TABLA 33 REQUERIMIENTOS ALMACENAMIENTO BAJO DEMANDA TABLA 34 PLANES ARCHIVING TABLA 35 PROYECCIÓN DE CLIENTE ARCHIVING TABLA 36 REQUERIMIENTOS ARCHIVING TABLA 37 REQUERIMIENTOS DATA CENTER iii

9 INDICE DE FIGURAS FIGURA 1- ORGANIGRAMA DE CANTV... 5 FIGURA 2 ORGANIGRAMA CANTV... 5 FIGURA 3 MODELO DE REFERENCIA OSI (3)... 8 FIGURA 4 CONCENTRADOR O HUB FIGURA 5 - PUENTE O BRIDGE...10 FIGURA 6 CONMUTADOR O SWITCH FIGURA 7 CONEXIÓN PUNTO A PUNTO FIGURA 8 CONEXIÓN MULTIPUNTO FIGURA 9 PAR TRENZADO FIGURA 10 CABLE COAXIAL FIGURA 11 TIPOS DE FIBRA SEGÚN SU MODO DE PROPAGACIÓN FIGURA 12 - FLUCTUACIÓN FIGURA 13 - EJEMPLO DE RESERVA CON RSVP(3) FIGURA 14 ETIQUETA MPLS (17) FIGURA 15 BANDAS DE ESPECTRO USADAS POR DWDM FIGURA 16 ESQUEMA FUNCIONAL DWDM FIGURA 17 TOPOLOGÍA PUNTO A PUNTO DWDM FIGURA 18 TOPOLOGÍA DE ANILLO DWDM FIGURA 19 TOPOLOGÍA DE ANILLO DWDM FIGURA 20 CELDA ATM FIGURA 21 MODELO DE REFERENCIA ATM FIGURA 22 - ARQUITECTURA DE LA RED RDCD FIGURA 23 - ARQUITECTURA DE LA RED ATM/FR FIGURA 24 - ARQUITECTURA DE LA RED DE BANDA ANCHA IP FIGURA 25 - ARQUITECTURA DE ANILLOS METRO ETHERNET FIGURA 26 - ARQUITECTURA DE LA METRO ETHERNET DE CARACAS FIGURA 27 - ARQUITECTURA DEL BACKBONE IP/MPLS FIGURA 28 - ARQUITECTURA DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN IP EN REGIÓN CAPITAL FIGURA 29 - ARQUITECTURA DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN IP NACIONAL FIGURA 30 ESQUEMA DE ACCESO A TRAVÉS DE INTERNET FIGURA 31 ESQUEMA DE ACCESO DE REPLICACIÓN ASÍNCRONA FIGURA 32 ESQUEMA DE ACCESO ATM AL DC FIGURA 33 INTERWORKING RED ATM/FR CON LA RED ME FIGURA 34 ESQUEMA DE ACCESO DE REPLICACIÓN SÍNCRONA FIGURA 35 CONEXIÓN RED ME DATA CENTER FIGURA 36 CORE DATA CENTER FIGURA 37 CAPA DE AGREGACIÓN FIGURA 38 CAPA DE ACCESO FIGURA 39 CAPA DE SERVICIOS FIGURA 40 ESQUEMA COMPLETO DE LA RED FIGURA 41 BALANCEO L FIGURA 42 VPN FIGURA 43 - OPENVPN FIGURA 44 IDS DATA CENTER iv

10 LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ATM: Asynchronous Transfer Mode. Modo de Transferencia Asíncrona BGP: Border Gateway Protocol. Protocolo de Pasarela Externa DNS: Domain name system. Sistemas de nombres de dominio DWDM: Dense wavelength Division Multiplexing. Multiplexación por división en longitudes de onda densas EGP: External Gateway Protocol. Protocolo de Pasarela Exterior ESP: Encapsulating Security Payload. Datos seguros encapsulados FEC: Forward Equivalence Class. Clase de equivalencia de reenvío HASH: Función resumen IGP: Internal Gateway Protocol. Protocolo de Pasarela Interna IDS: Intrusion Detection System. Sistema de Detección de Intrusos L2TP: Layer-2 Tunneling Protocol (L2TP). Protocolo de túnel capa 2 LAN: Local Area Network.. Red de Área Local LDAP: Lightweight Directory Access Protocol. Protocolo de Acceso Ligero a Directorio LDP: Label Distribution Protocol. Protocolo de distribución de etiquetas LIB: Label Information Base. Base de información de etiquetas LSA: Link State Algorithm. Algoritmo del Estado del Enlace LSDB: Link State Data Base. Base de Datos del Estado del Enlace LSP: Label Switched Path. Camino por conmutación de etiquetas LSR: Label Switched Router. Router de conmutación por etiquetas MAC: Message authentication code. Código de autenticación de mensajes MAN: Metropolitan Area Network. Red de área metropolitana MPLS: Multiprotocol Label Switching. Multiprotocolo de conmutación por etiquetas MTBF: Mean Time Between Failure. Tiempo medio entre fallas. MTTR: Mean time to repair. Tiempo medio de reparación. NAS: Network Access Server. Servidor de Acceso a Red NAS: Network attached storage. Servidor de almacenamiento conectado a la red NAT: Network Address Translation - Traducción de Dirección de Red OSPF: Open shortest path first. Abrir primero la trayectoria mas corta PHB: Per Hop Behavior. Comportamiento por salto PPP: Point to point protocol. Protocolo punto a punto PPTP: Point-to-Point Tunneling Protocol. Protocolo de Túnel Punto-a-Punto QoS: Quality of Service. Calidad de Servicio RSPV: Resource Reservation Protocol. Protocolo de Reservación de Recursos SAN: Storage Area Network. Red de Almacenamiento SLA: Service Level Agreement. Acuerdo de nivel de servicio SNMP: Simple Network Management Protocol. Protocolo Simple de administración de red VPLS: Virtual Private LAN Service. Servicios de red local privada virtual VPN: Virtual Private Nertwork. Red virtual privada WAN: Wide Area Network. Red de Área Amplia v

11 CAPITULO 1 - INTRODUCCIÓN 1.1 La Empresa: Cantv es la empresa pionera en proveer servicios de telecomunicaciones en Venezuela. En sus inicios, la telefonía básica fue uno de los servicios privilegiados. Actualmente, la gama de productos y servicios abarcan desde interconexión hasta comunicaciones de larga distancia nacional e internacional en toda Venezuela. La compañía presta servicios celulares, buscapersonas, telefonía pública, centros de comunicación comunitaria, redes privadas, servicios de telefonía rural, transmisión de datos, servicios de directorios de información y distintos servicios de valor agregado. Los cambios han sumido a Cantv en un proceso de integración con sus empresas asociadas, que ya comienzan a dar sus frutos. Movilnet, Cantv.net y Caveguías forman un frente único con la Corporación Cantv para aprovechar las sinérgias y ofrecer a sus clientes soluciones integrales a sus necesidades de telecomunicaciones sean estas comunicaciones inalámbricas, fijas, transmisiones de datos, Internet o servicios de información y directorios telefónicos. La empresa Movilnet ha sabido transformar en oportunidades los retos de un mercado altamente competitivo, hasta lograr un crecimiento sustancial de su participación de mercado a un 40% en el año 2001, gracias al lanzamiento de innovadores productos y atractivas promociones que resaltan las bondades de la comunicación móvil. Cantv.net, la empresa proveedora de servicios de Internet, domina para finales del 2001, el 53% del mercado de oferta de acceso a la red de redes y ofrece a sus usuarios la velocidad de la tecnología más avanzada y la confiabilidad de la infraestructura de telecomunicaciones más completa del país. Caveguías se alinea con las estrategias globales de la Corporación Cantv al proveer a los clientes los servicios de información de mayor cobertura a través de la publicación de directorios impresos y electrónicos. 2

12 Historia: Fue fundada en 1930, año en que Félix A. Guerrero, comerciante domiciliado en Caracas, obtiene una concesión del Ministerio de Fomento para construir y explotar una red telefónica en el Distrito Federal y los estados del país. La Compañía progresivamente adquiere diferentes empresas telefónicas particulares, que funcionaban en todo el territorio nacional. En 1950, el Estado compra la totalidad de las acciones de las empresas particulares e inicia el proceso de nacionalización que culmina en Ese mismo año, fue adquirida la última de las empresas, ubicada en San Fernando de Apure. Cantv presenta para 1990 una planta telefónica con deficiencias técnicas y atraso tecnológico. En ese momento, se tiene una demanda satisfecha de 45,5% y una densidad telefónica de 7,2 líneas por cada cien habitantes. Además, la Compañía enfrenta un déficit de millones de bolívares. En consecuencia, en 1991 se efectúa la licitación internacional de 40% de las acciones de la empresa, en el marco de su privatización. Como resultado, en diciembre de ese año, el Consorcio Venworld Telecom, una compañía organizada bajo las leyes del Gobierno de Venezuela, adquiere el control de 40% de las acciones de la empresa. El monto de esta operación fue de millones de dólares. A partir de ese momento, Venworld obtiene el control operativo de la Compañía, bajo los términos del Contrato de Concesión suscrito con la República de Venezuela. El consorcio de empresas que conforman Venworld incluye a la empresa estadounidense GTE, Telefónica Internacional de España, La Electricidad de Caracas, Banco Mercantil y AT&T; también de Estados Unidos. La Concesión contempla un período inicial de 35 años sujeto a una extensión adicional de 20 años, de acuerdo con la aprobación del ministerio de Transporte y Comunicaciones. Los términos de la Concesión establecen que Cantv es el proveedor exclusivo de servicios de comunicación locales, de larga distancia nacional e internacional hasta noviembre del año Paralelamente, la empresa se compromete a cumplir con metas de expansión y mejoramiento del servicio, cuyo seguimiento es efectuado por el organismo regulador del sector Conatel (Comisión Nacional de Telecomunicaciones). Con la apertura de las telecomunicaciones, en el año 2000, Cantv empieza a competir como empresa de servicios integrales y cambia de imagen para adoptar el lema Comunicación Abierta. De esta manera, la Corporación se define como una empresa que escucha a sus clientes y está abierta al cambio. En el 2001 Cantv inicia el proceso de integración corporativa con Movilnet, Cantv.net y Caveguías, consolidando las unidades de apoyo para prestar servicios corporativos y unificando los conceptos de imagen gráfica de Cantv, Movilnet y Cantv.net. Especial importancia tiene la construcción de la Superautopista Venezolana de la Información, que continúa su ritmo en forma constante. 3

13 En 1998 culmina la instalación del segmento occidental del cable submarino costero de fibra óptica, que une a Maracaibo con Camurí. La conclusión de este segmento permitió finalizar el proyecto cuyo tramo oriental, desde Camurí hasta Carúpano, es puesto en servicio en El Cable Costero tiene una extensión de kilómetros y une en su totalidad al litoral venezolano. En 1999 se concluye la instalación hacia el sur del país, fundamentalmente en dos ejes. El primero de ellos dirigido al suroeste, donde se conecta el tramo Acarigua-Guanare-Barinas-Santa Bárbara -San Cristóbal. Por otra parte, en el sureste los trabajos se ejecutan en la conexión entre El Tigre-Ciudad Bolívar- Puerto Ordaz. En 2002 se concluye el anillo interno del Complejo Criogénico de Jose. Con estos proyectos, se conectan a través de la fibra óptica a ciudades tan distantes geográficamente como San Cristóbal y Carúpano. Cantv y la Red Global de Fibra Óptica: El rol de Cantv en el sistema internacional de cables submarinos de fibra óptica, va mucho más allá de lo que comúnmente se piensa. La empresa forma parte de una verdadera red global que surca el planeta. Para muchos es difícil imaginar que una compañía venezolana participe en la construcción de cables que conectan a Asia con América del Norte o unen a los países del Cono Sur. En una llamada a Japón, o cualquier comunicación a Europa, la señal se puede transmitir por circuitos propiedad de Cantv, es decir, de Venezuela. Esta situación coloca a nuestro país en la vanguardia tecnológica. La conectividad a cables internacionales no se limita a aquellos en los que Venezuela tiene puntos de amarre como el Américas I, Américas II el Panamericano, o ARCOS-1, sino que incluye otros sistemas. Actualmente Cantv tiene participación en los sistemas Columbus II y los Transatlantic 12 y 13 para comunicaciones entre América y Europa; los cables Américas I y II, que unen Norte y Sur América con el Caribe; el Unisur, que enlaza a Brasil, Argentina y Uruguay; el Panamericano, que establece comunicación desde Chile hasta Estados Unidos; el ARCOS-1, que une Venezuela con Centroamérica, Estados Unidos y cinco islas caribeñas; el Maya-1 que enlaza Colombia, Panamá, Costa Rica y Estados Unidos; el ECFS (Eastern Caribbean Fiber Systems) y TAINO CARIB, que comunican Trinidad y Tobago y 13 islas del Caribe; el RIOJA, que sirve a Reino Unido y España; el Euráfrica, que une Europa con Sudáfrica; el Antillas-1, para comunicaciones con Puerto Rico y Dominicana; y el NPC, con puntos de amarre entre Asia y América del Norte. A esta amplia red se suma el Columbus III, sistema que amplía las capacidades del Columbus II. La conectividad a través de cables submarinos es una prueba más del desarrollo de la infraestructura de Cantv, empresa que integra en su plataforma todos los medios de transmisión para ofrecer un servicio de comunicaciones con estándares internacionales de calidad. 4

14 Toda esta plataforma es complementada con las modernizadas y ampliadas infraestructuras de Camatagua, que ofrecen absoluta confiabilidad a las comunicaciones internacionales de la empresa. (1) Estructura Organizativa: En la fig. 1, se puede parte del organigrama de la Corporación. La presidencia ejercida por Gustavo Roosen, es la que lideriza la corporación en su totalidad. Sin embargo las empresas filiales, Movilnet y Caveguias, tienen su propia presidencia y estructura organizativa. (2) Figura 1- Organigrama de Cantv En la fig. 2 Observamos la segunda parte del organigrama de Cantv, en el recuadro destacado, Gerencia de Empresas e Instituciones, es donde se llevo a cabo el desarrollo del presente trabajo de grado.(2) Figura 2 Organigrama Cantv 5

15 1.2 Planteamiento del problema: CANTV esta desarrollando un proyecto para la implementación de un Data Center, el cual tiene como objetivo ofrecer a sus clientes servicios como: Servicio de Acceso a Internet ( Radius ) Servicio de Correo, Calendar y Colaboración. Servicio de Proxy (Web Cache) Servicio de Web hosting, Disco Virtual y Backup Servicio de Portal Servicio de Collocation La calidad del servicio, se refiere a un conjunto de estándares y mecanismos que aseguran la calidad en la transmisión de los datos, midiendo parámetros como: ancho de banda, retraso temporal, variación de retraso y probabilidad de error (o pérdida de paquetes o fiabilidad). En implementaciones como un Data Center monitorear y medir estos parámetros de extremo a extremo es un requisito imprescindible para el aprovisionamiento de servicios. 1.3 Justificación: Para cumplir con lo servicios ofrecidos, es necesario el diseño de una red que cumpla los parámetros necesarios de QoS de extremo a extremo, para esto se dividió la comunicación del cliente al DC en tres etapas principalmente: Cliente Transporte y Acceso Data Center (DC) La etapa del cliente se refiere a los esquemas de acceso de los clientes al Data Center, dichos esquemas dependen de las necesidades del cliente, va desde los esquemas más sencillos, para clientes con bajas demandas, hasta esquemas más complejos para clientes de gran demanda, como por ejemplo los bancos. La etapa de transporte y acceso se refiere a todo lo que son nodos de acceso al backbone de CANTV, es decir, a los nodos de donde los clientes se conectaran al backbone para luego ser conectados al Data Center. La etapa del DC se refiere a toda la estructura de hardware y software del Data Center y la red que proveerá los servicios. El proyecto estudiará el estado actual del problema de ofrecimiento de QoS extremo a extremo y presentará soluciones de aplicación para cada una de estas etapas para así diseñar un modelo que permita 6

16 medir y monitorear los parámetros de calidad de servicio en cada una de ellas, garantizando así la QoS de la red completa y la factibilidad técnica de esos requerimientos de QoS. 1.4 Objetivo : CANTV esta desarrollando un proyecto para la implementación de un Data Center (DC), el cuál debe vender almacenes de información, entre otros servicios, a empresas tanto privadas como públicas que quieran tener acceso almacenar información sin necesidad de contar con una plataforma de sistemas para tal fin. Para cumplir con esto de manera óptima, este proyecto de grado tuvo como objetivo la realización de un diseño global de la arquitectura de red que garantice, de extremo a extremo, la escalabilidad, disponibilidad, seguridad y el cumplimiento de los requerimientos de QoS. 7

17 CAPÍTULO 2 MARCO TEÓRICO 3.1. Modelo OSI: Definición: la ISO (Organización Internacional de Normalización) en 1977 desarrolla una estructura de normas comunes dentro de las redes debido a la necesidad de uniformar los elementos que participan en la solución de los problemas de comunicación entre equipos de diferentes fabricantes, es por esto que el modelo se llama OSI(Open System Interconection, Interconexión de Sistemas Abiertos). Estas normas se conocen como el Modelo de Referencia OSI (Open System Interconection, Interconexión de Sistemas Abiertos), porque tiene que ver con la iterconexión de sistemas abiertos, es decir, sistemas que están abiertos a la comunicación con otros sistemas. No es un estándar de comunicaciones ya que es un lineamiento funcional para las tareas de comunicaciones, sin embargo muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del modelo. El modelo OSI está pensado para las grandes redes de telecomunicaciones de tipo WAN (3) Capas: Las redes de ordenadores, proveen al usuario de una serie de servicios, e internamente poseen unas funciones. Todo esto es realizado por las capas o niveles de la arquitectura que posee el tipo de red. Las arquitecturas de las redes tienen una serie de capas superpuestas, una encima de otra, en la que cada una desempeña su función (4). La idea es diseñar redes como una secuencia de capas, cada una construida sobre la anterior. El modelo OSI tiene 7 capas (fig. 3), las cuales se pueden dividir en dos grupos: Servicios de transporte (niveles 1, 2, 3 y 4). Servicios de soporte al usuario (niveles 5, 6 y 7). Figura 3 Modelo de referencia OSI (3) 8

18 Se puede resumir cada la función de cada capa en la tabla 1, sin embargo es necesario profundizar en cada unas de ellas. Tabla 1- Capas del Modelo OSI (4) No. Capa Definición 7 APLICACIÓN Se entiende directamente con el usuario final, al proporcionarle el servicio de información distribuida para soportar las aplicaciones y administrar las comunicaciones por parte de la capa de presentación. 6 PRESENTACIÓN Permite a la capa de aplicación interpretar el significado de la información que se intercambia. Esta realiza las conversiones de formato mediante las cuales se logra la comunicación de dispositivos. 5 SESIÓN Administra el diálogo entre las dos aplicaciones en cooperación mediante el suministro de los servicios que se necesitan para establecer la comunicación, flujo de datos y conclusión de la conexión. 4 TRANSPORTE Esta capa proporciona el control de extremo a extremo y el intercambio de información con el nivel que requiere el usuario. Representa el corazón de la jerarquía de los protocolos que permite realizar el transporte de los datos en forma segura y económica. 3 RED Proporciona los medios para establecer, mantener y concluir las conexiones conmutadas entre los sistemas del usuario final. Por lo tanto, la capa de red es la más baja, que se ocupa de la transmisión de extremo a extremo. 2 ENLACE Asegura con confiabilidad del medio de transmisión, ya que realiza la verificación de errores, retransmisión, control fuera del flujo y la secuenciación de las capacidades que se utilizan en la capa de red. 1 FÍSICO Se encarga de las características eléctricas, mecánicas, funcionales y de procedimiento que se requieren para mover los bits de datos entre cada extremo del enlace de la comunicación Dispositivos de interconexión de redes: Repetidores: es un equipo de la capa física. Estos son dispositivos análogos conectados por dos segmentos de cable. Una señal que aparece en uno de ellos es amplificada y enviada al otro. Los repetidores no distinguen entre tramas, paquetes o encabezados, ellos manejan voltios. 9

19 Concentrador o Hub: es un equipo de la capa física. Un concentrador tiene numerosos puertos de entrada que une de manera eléctrica Fig. 4. Las tramas que llegan a cualquiera de las líneas se envían a todas las demás. Si dos tramas llegan al mismo tiempo, chocarán al igual que en un cable coaxial., lo que quiere decir que el concentrador constituye un solo dominio de colisión 1. Todas las líneas que convergen a un concentrador deben operar a la misma velocidad. A diferencia de los repetidores, los concentradores no amplifican las señales entrantes y su diseño les permite contener varias tarjetas de línea con múltiples entradas, aunque las diferencias son ligeras. Al igual que los repetidores, los concentradores no examinan las direcciones ni las utilizan de ninguna manera (3). Figura 4 Concentrador o Hub Puente (bridge): es un equipo de la capa de enlace de datos, conecta dos o más LANs, cuando llega una trama el software puede extraer la dirección de destino del encabezado, y la busca en un tabla para averiguar a donde debe enviar la trama. Puede tener tarjetas de línea para diferentes tipos de red y diferentes velocidades, además cada puerto constituye su propio dominio de colisión, Fig. 5. Figura 5 - Puente o Bridge 1 Un dominio de colisión es un segmento lógico de una red de ordenadores donde es posible que los paquetes puedan "colisionar" (interferir) con otros. 2 Los identificadores de interfaz tradicionales para los adaptadores de red utilizan una dirección de 48 bits que se llama dirección IEEE 802. Esta dirección consta de un Id. de compañía (también llamado Id. de fabricante) de 24 bits y un Id. de extensión (también llamado Id. de tarjeta) de 24 bits. La combinación del Id. de compañía, que se asigna de forma única a cada fabricante de adaptadores de red, y el Id. de tarjeta, que se asigna de forma única a cada adaptador de red en el momento del ensamblaje, genera una dirección única global de 48 bits. Esta dirección de 48 bits también se denomina dirección física, de hardware o de control de acceso a medios (MAC) (9). 10

20 Conmutador o Switch: es un equipo de la capa de enlace de datos. Los conmutadores enrutan, al igual que los puentes, tomando como base las direcciones de las tramas pero son más utilizados para la conexión de computadoras individuales, Fig. 6. Figura 6 Conmutador o Switch Enrutador o router: Un enrutador es un dispositivo de propósito general diseñado para segmentar la red, con la idea de limitar tráfico de difusión (broadcast) y proporcionar seguridad, control y redundancia entre dominios individuales de broadcast. El enrutador opera en la capa 3 del modelo OSI y tiene más facilidades de software que un switch. Al funcionar en una capa mayor que la del switch, el enrutador distingue entre los diferentes protocolos de red, tales como IP, IPX, etc. Esto le permite hacer una decisión más inteligente que al switch, al momento de reenviar los paquetes. El enrutador realiza dos funciones básicas: 1 El enrutador es responsable de crear y mantener tablas de ruteo para cada capa de protocolo de red, estas tablas son creadas ya sea estáticamente o dinámicamente. De esta manera el enrutador extrae de la capa de red la dirección destino y realiza una decisión de envío basado sobre el contenido de la especificación del protocolo en la tabla de ruteo. 2 La inteligencia de un enrutador permite seleccionar la mejor ruta, basándose sobre diversos factores, más que por la dirección MAC 3 destino. Estos factores pueden incluir la cuenta de saltos, velocidad de la línea, costo de transmisión, retraso y condiciones de tráfico. La desventaja es que el proceso adicional de procesado de frames por un enrutador puede incrementar el tiempo de espera o reducir el desempeño del enrutador cuando se compara con una simple arquitectura de switch Topologías de conexión de redes: 3 Control de acceso a medios (MAC), llamada también dirección física o dirección IEEE 802, es una dirección de 48 bits utilizada por los identificadores de interfaz tradicionales para los adaptadores de red. Esta dirección consta de un Id. de compañía (también llamado Id. de fabricante) de 24 bits y un Id. de extensión (también llamado Id. de tarjeta) de 24 bits. La combinación del Id. de compañía, que se asigna de forma única a cada fabricante de adaptadores de red, y el Id. de tarjeta, que se asigna de forma única a cada adaptador de red en el momento del ensamblaje, genera una dirección única global de 48 bits. 11

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