Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
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- Rubén Parra Muñoz
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1 Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias de la Computación. MODELADO Y SIMULACIÓN DE UNA RED DE MONITOREO DE VARIABLES OPERATIVAS UTILIZANDO NETWORK II.5 COMO HERRAMIENTA Tesis Que para obtener el título de Licenciado en Ciencias de la Computación. Presenta ERIKA LIZETH VENTOSA AVILA Dirigida por M. C. Ma. del Carmen Santiago Díaz Puebla, Pue Septiembre 2004
2 AGRADECIMIENTOS Quiero agradecer a mis amigos que aun cuando no han estado siempre conmigo se que están ahí, a mis maestros que dedicaron su tiempo y paciencia para prepararme, a Manuel por su cariño y consejos, pero principalmente a mis padres por el apoyo y cariño que siempre me han dado, a mi hermano, a Paola que es la que se desvelaba conmigo y en especial a Moni por tu porras, tu ayuda y por estar conmigo desde que nacimos. H. Puebla de Z Erika Lizeth Ventosa Avila
3 INTRODUCCIÓN La dirección de Pemex Exploración y Producción (PEP), dispone de una gran infraestructura de producción petrolera operando continuamente para el aprovechamiento de los hidrocarburos en la Zona Marina del Golfo de México, la cual se encuentra ubicada frente a las costas de los estados de Tabasco, Campeche y Yucatán. Para la explotación en esta área, PEP dividió la zona en dos regiones, la Región Marina Suroeste (R.M.SO.) y la Región Marina Noreste (R.M.NE.). La R.M.SO. comprende las plataformas Pol-Alfa, Abkatún-Alfa, Abkatún-Delta, Inyección de Agua y Dos Bocas, así como las instalaciones localizadas en Cd. del Carmen, Campeche. En la actualidad la Subgerencia de Transporte y Distribución de Hidrocarburos de la R.M.SO. opera y administra las instalaciones para el manejo y aprovechamiento del gas natural en la zona marina, siendo de gran importancia para este centro conocer frecuentemente el estado de las variables que se manejan en estas instalaciones como son presión, flujo y temperatura. Como es fácil visualizar en virtud de los equipos y sistemas que controlan los flujos diversos que se manejan es requerido por el área operativa de la Subgerencia de Hidrocarburos, un Sistema de Monitoreo de Variables Operativas (S.M.V.O.) que permita obtener en tiempo real los datos de producción de los hidrocarburos, y que sea capaz de colectar, integrar y distribuir esos datos. El sistema debe almacenar la información en tiempo real y utilizar una arquitectura que permita transmitir los datos a través de la LAN. Este sistema permitirá conocer el estado de las variables operativas continuamente, con el fin de tomar decisiones oportunas y realizar un balance de producción de las instalaciones involucradas. El objetivo principal de este proyecto es proponer un modelo para el S.M.V.O., que sea confiable y que permita el correcto intercambio de la información. Es importante resaltar que debido a que el sistema debe conectar equipos que se encuentran instalados en áreas separadas geográficamente, la interconexión de los dispositivos juega un papel muy importante en el desarrollo del proyecto. Es por ello que para el diseño de la arquitectura propuesta para el sistema se hizo uso de una herramienta de simulación de redes que permitiera mostrar de forma visual el flujo de información del modelo planteado. Pero elegir la herramienta a utilizar no fue una tarea sencilla, se tuvo que elegir entre diversos simuladores existentes, es por ello que se dedica un capítulo completo a mostrar los simuladores examinados y un apartado dedicado al estudio del software elegido, llamado Network II.5. Este trabajo está estructurado de la siguiente manera: El capitulo 1 habla acerca de las redes de computadoras, muestra las diferentes clasificaciones y topologías de red, se describen las redes privadas virtuales (VPN) y se concluye con los sistemas Firewall s.
4 Introducción El capitulo 2 muestra una descripción de diferentes simuladores de redes tomando sólo los que se consideraron más populares, aportando las ventajas y desventajas que se encontraron en cada uno de ellos. En este capítulo se hace un apartado especial para Network II.5, software que se utiliza más adelante para mostrar el flujo de información de la red propuesta, describiendo a detalle las partes de las que está formado. El capitulo 3 es el análisis y diseño del S.M.V.O. En este capitulo se plantea el problema y se explica paso a paso como se le dio solución. El Apéndice A contiene la descripción del detalle de los dispositivos de hardware que utiliza Network II.5. El Apéndice B muestra la descripción de las características mínimas que debe cumplir el hardware propuesto para el diseño del S.M.V.O. El Apéndice C contiene los reportes obtenidos al finalizar el proceso de simulación en Network II.5. Por último las conclusiones de esta investigación.
5 ÍNDICE Capítulo Capítulo 2 Redes de Computadoras Definición Clasificación de las redes Clasificación de las redes según su tamaño y extensión Clasificación de las redes según el tipo de transferencia de datos que soporta Topologías de red Topologías LAN más comunes Redes LAN Ethernet Redes LAN Token Ring Redes LAN FDDI Wireless (Redes Inalámbricas) Introducción a las redes inalámbricas Redes Wireless WIFI (estándar inalámbrico) Redes Privadas Virtuales (VPM) Tecnología de Túneles de una red Virtual Redes Privadas Virtuales Dinámicas (Dynamic Virtual Private Networks DVPN) Seguridad y Privacidad en las redes Redes Firewall (cortafuegos) Simulador de Redes Network II Simuladores de redes Sistema Flan Network Simulator (NS) Comnet III Simured Microsoft Visio Network II Introducción a Network II Entorno de Network II Processing Elements (Elementos de Proceso) Tipos de Instrucciones Transfer Devices (Dispositivos de Transferencia) Storage Devices (Dispositivos de Almacenamiento) Módulos
6 Índice Introducción al Diseño Orientado a Objetos Capítulo Qué es OO (Orientación a Objetos)? Requerimientos y Diseño OO Casos de uso Representación Orientada a Objetos en UML... Diagrama de casos de uso Diagrama de clases Diagrama de objetos Diagrama de componentes Diagrama de despliegue Diagrama de secuencia Análisis y Diseño del S.M.V.O. Capítulo Descripción del problema Objetivo Ubicación de los trabajos Especificaciones Análisis y Diseño del Sistema Sistema de Información de Tiempo Real Software para la gestión de datos Módulos propuestos para la gestión de datos Características de los módulos de software para clientes Software de Interfase Hombre-Máquina (IHM) Arquitectura propuestas para el S.M.V.O Plataformas Monitoreo desde oficinas administrativas (Cd. del Carmen) Modelo de red para el S.M.V.O Conclusiones y perspectivas 62 Apéndice A 64 Apéndice B 68 Apéndice C 74 Bibliografía 80
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