DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE REGISTRO PARA LA INFRAESTRUCTURA DE RED DE LA EMPRESA EDEXA SAS

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1 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE REGISTRO PARA LA INFRAESTRUCTURA DE RED DE LA EMPRESA EDEXA SAS PROPONENTES LEANDRO ALFONSO GONZÁLEZ DÍAZ CÓDIGO IVÁN DARÍO VILLALBA SÁNCHEZ CÓDICO DIRECTOR ING. DUILIO ARNULFO BUELVAS UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN

2 CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN MARCO CONCEPTUAL Topologías de red Redes LAN Redes MAN Redes WAN Redes con topología de estrella Redes con topología de anillo Estructura de las redes de telecomunicaciones Capa de core Capa de distribución Capa de acceso Sistemas de información Estudio de factibilidad Recolección y análisis de requerimientos Diseño Creación de prototipos Implementación Validación y prueba Operación Bases de datos Abstracción de clasificación Abstracción de agregación Agregación de generalización PHP y MySQL PHP MySQL ESTADO DEL ARTE JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA OBJETIVOS

3 6.1. Objetivo general Objetivos específicos RESULTADOS ESPERADOS MÉTODOLOGÍA Levantamiento de información Estructurar el orden de los procesos Selección de roles Estructuración Base de Datos Aplicativo WEB CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Levantamiento de información PRESUPUESTO BIBLIOGRAFÍA

4 1. INTRODUCCIÓN La empresa EDEXA SAS tiene como objeto social prestar servicios tecnológicos enfocados al soporte postventa de los equipos de telecomunicaciones; para ello, se apoya en recursos tecnológicos que le ayudan a cumplir su misión. Debido al crecimiento de la empresa en los últimos dos años no se ha podido ejercer un control documentado del crecimiento de la infraestructura tecnológica, por ello se hace necesario estructurar un sistema que permita gestionar la infraestructura existente y la que se pretenda adquirir. Es por esto, que se plantea implementar un sistema de gestión el cual permita llevar un control de todas las operaciones a las que pueda estar sometida la infraestructura. Para realizar esta gestión es necesario identificar y clasificar los dispositivos que conforman la infraestructura tecnológica, además de reconocer la topología de red que esta implementada para estos dispositivos; también, generar una aplicación amigable que permita a los administradores tener acceso oportuno y eficaz a la información, para de esta manera dar un mejor soporte, realizar cambios y asignar recursos a cada uno de los usuarios de la red. 2. MARCO CONCEPTUAL Una red es un medio que permite a personas o grupos compartir información y servicios. La tecnología de las redes informáticas constituye el conjunto de las herramientas que permiten a los ordenadores compartir información y recursos. Las redes telefónicas forman una generación de redes de telecomunicación que precedió a la informática. La convergencia entre estos dos medios de comunicación es lo que se da actualmente. De hecho, las nuevas tecnologías permiten el transporte de voz y datos con los mismos medios. Una red está constituida por equipos llamados nodos. Las redes se categorizan en función de su amplitud y su ámbito de aplicación. Para comunicarse entre ellos los nodos utilizan protocolos comprensibles para todos ellos [1]. Adicionalmente las redes se establecen para proporcionar un medio confiable en el que se transporten los datos preservando su integridad; en las redes de datos también es importante la relación costo beneficio para lograr el equilibrio entre procesamiento y número de usuarios [2] Topologías de red Las redes de datos se pueden clasificar de diferentes formas, pero se destaca la clasificación de acuerdo al área geográfica que ocupan. Las de mayor crecimiento han sido las redes de área local (LAN) debido a que se pueden implementar a nivel corporativo; adicionalmente, las redes se pueden ordenar de acuerdo a la disposición física y las interconexiones entre ellos Redes LAN Una red de área local (Local Area Network) es un sistema de comunicaciones constituido por equipos físicos y lógicos que se distribuyen a través de un área geográfica determinada, con el fin de compartir recursos informáticos. Según la norma IEEE 802, las redes LAN pueden depender de un canal físico de alta velocidad y presenta una tasa reducida de errores. En redes LAN se 4

5 encuentra un modo transmisión/modulación, un soporte físico, un protocolo de acceso y una topología [3]. En este tipo de redes se pueden encontrar dos topologías: Bus, cualquier equipo puede ser maestro y transmitir, mientras que las otras maquinas solo envían información. Cuando dos o más equipo desean transmitir se requiere un mecanismo de arbitraje, este mecanismo debe ser centralizado o distribuido. Para esto existe el estándar IEEE (Ethernet) que describe el nivel físico de una LAN y usa un medio de transmisión de difusión al que acceden los diferentes equipos según su protocolo de acceso, además las computadoras pueden transmitir cuando lo deseen, si existe una colisión, cada equipo da un tiempo de espera para realizar nuevamente el envio. La otra topología existente es el Ring, donde cada bit se propaga por sí mismo sin esperar el resto del paquete al cual pertenece, cada bit recorre todo el anillo a veces sin que el paquete completo lo haya hecho, el estándar IEEE define las reglas de accesos simultáneos al anillo [4] Redes MAN Una red MAN (Metropolitan Area Network) son todas aquellas redes que ocupan la extisión geográfica de una ciudad, el ejemplo más conocido es la red de televisión por cable [4] Redes WAN Una red WAN (Wide Area Network) son redes que abarcan un país y en ocasiones un continente, estas redes contienen un conjunto de hosts que están conectados a una subred de comunicación, estas subredes de comunicación son los operadores prestadores del servicio de telefonía o internet, la función de las subredes es llevar la información de un host a otro. En las subredes se distinguen dos componentes: Líneas de transmisión y elementos de conmutación. Las líneas de transmisión transportan los bits entre maquinas, estas líneas pueden estar hechas de cable de cobre, fibra óptica o radioenlaces. Los elementos de conmutación son equipos especializados que conectan tres o más líneas de transmisión, cuando los datos llegan a una línea de entrada, el elemento de conmutación elige una línea de salida a la cual reenviarlos, estos elementos reciben el nombre de routers (enrutador) [4] Redes con topología de estrella En este tipo de redes, los host se conectan a un host principal, este host se encarga de controlar la prioridad y procedencia de los mensajes y su distribución; el host principal es un servidor de red. Esta configuración es muy flexible al incremento o disminución de host s, si alguno de los host periféricos presenta fallas esto no altera el comportamiento de la red, sin embargo, si la falla se presenta sobre host principal este alterará toda la red. En este tipo de red la comunicación entre el servidor y un host es rápida, mientras que entre host es lenta; la capacidad de esta red es elevada si el flujo de la información es entre los host s y el servidor [2]. 5

6 Redes con topología de anillo En este tipo de topología todos los hosts están conectados entre sí, de forma que cada host esta interconectado con otros dos. Los datos viajan por cada host en una sola dirección pasando por todos los host hasta llegar a la estación de destino, la información solo llega al host de destino, de modo que los otros host por donde pasa el mensaje solo retransmiten la información. La velocidad en este tipo de redes disminuye dependiendo de la cantidad de host que intenten usar el canal de comunicación. Una falla en un host no implica el colapso de la red, pues los datos se transmitirían en sentido contrario [2] Estructura de las redes de telecomunicaciones Las redes en telecomunicaciones se componen básicamente de tres componentes jerárquicos: capa de core, capa de distribución y capa de acceso Capa de core En esta se establecen condiciones para interconectar proveedores de servicio de acceso local e internacional, se establecen niveles de seguridad y poseen equipos de comunicación multi-etapa. Además, no suministran ningún tipo de conectividad directa al usuario. En esta capa se desarrolla la gestión a nivel gerencial Capa de distribución Es donde se encuentra la mayoría de los equipos de comunicación, provee servicios de comunicación locales y remotos, realizan integración y convergencia de tecnologías, traducción de protocolos tanto locales como de enrutamiento Capa de acceso Es la capa en la que se proveen servicios a los usuarios, se definen procesos de segmentación y dominios de colisión y difusión Sistemas de información Para realizar una gestión adecuada o una toma de decisiones más acertada se hace dispendioso conocer la información referente a una situación, es por eso que la información se convierte en un recurso principal con el que cuenta un administrador o un gerente, debido a que los negocios se hacen cada vez más complejos y a que la capacidad de las computadoras ha aumentado. Los primeros sistemas de información fueron los contables, seguido de los sistemas de información gerencial, sistemas de apoyo a decisiones, la oficina virtual y los sistemas basados en conocimientos, estas aplicaciones se conocen como los sistemas de información basados en computadoras CBIS. Para realizar una buena administración de red es necesario conocer todos los aspectos referentes a esta, para poder procesarlos y obtener la mayor información útil. Así, se puede tener un acceso adecuado y oportuno, para permitir que los usuarios saquen el mayor provecho posible. El proceso que permite adquirir la información, usarla de la forma más eficaz posible y desecharla en el momento adecuado recibe el nombre de administración de la información [5]. 6

7 Para realizar la gestión de la infraestructura tecnológica es necesario conocer los dispositivos que componen dicha infraestructura, estos componentes pueden ser: computadores, equipos de voz, equipos de video, equipos de red, entre otros. El ciclo de vida de un sistema de información incluye un estudio de factibilidad, recolección y análisis de requerimientos, diseño, elaboración de prototipos, implementación, validación y prueba y operación Estudio de factibilidad Trata de determinar la rentabilidad de las distintas alternativas desde diseño del sistema y las prioridades de los diversos componentes Recolección y análisis de requerimientos Se ocupa de la comprensión de la misión del sistema informático, las áreas de aplicación dentro de la empresa y los problemas que el sistema debe resolver. Esta etapa se centra en el usuario, el usuario describe sus necesidades para de esta forma crear las especificaciones de requerimientos Diseño Se encarga de la especificación de la estructura del sistema. Se divide en dos: el diseño de bases de datos y el diseño de aplicaciones. Ambas actividades de diseño son complejas y pueden dividirse en más etapas Creación de prototipos Es un añadido al ciclo de vida. La mayoría de paquetes de software incluyen herramientas para la creación sencilla y rápida de prototipos. Con esta herramienta un diseñador puede producir con eficiencia un prototipo del sistema de información. Un prototipo es un desarrollo simplificado (quizá poco eficiente), que se produce para verificar en la práctica que las fases anteriores se realizaron de forma correcta, este permite a los usuarios verificar si el sistema de información satisface sus necesidades. Un prototipo que funciona es útil para la corrección o adición de requerimientos sobre la base de la experimentación Implementación Hace énfasis a la programación de la versión final y operativa del sistema. En esta etapa. Las alternativas de desarrollo se verifican con cuidado y se comparan, para así lograr que el sistema cumpla con los requerimientos en cuanto a rendimiento Validación y prueba Es el procedimiento mediante el cual se garantiza que cada fase del proceso de desarrollo es de calidad aceptable y es una evolución correcta de la fase de implementación. Lo que implica verificar que la aplicación si refleja las especificaciones de diseño. 7

8 Operación Empieza con la carga inicial de datos y termina cuando el sistema se vuelve obsoleto y tiene que ser reemplazado. Durante la operación, se necesita el mantenimiento para hacer que el sistema se adapte a nuevas condiciones, mejorarlo con nuevas funciones o corregir errores no detectados durante el proceso de validación [6] Bases de datos Las aplicaciones cliente/servidor en general asignan a los clientes las tareas de formulación de la solicitud y tratamiento de la respuesta, mientras que los servidores analizan las solicitudes y proporcionan los datos buscados; para de esta forma controlar el sitio físico de los datos con el fin de asegurar la información, reduciendo a la vez el tiempo de acceso [1]. Las bases de datos son componentes esenciales en los sistemas de información. Una base de datos es cualquier conjunto grande de datos estructurados almacenados dentro de un servidor. Los sistemas de gestión de bases de datos DBMS (Data Base Management System) son paquetes de software que permiten la gestión de las bases de datos, para almacenar, manipular y recuperar datos. El diseño de un sistema de información es una actividad compleja, que incluye la planificación, especificación y desarrollo de cada componente del sistema. El diseño de la base de datos y el análisis funcional están fuertemente influidos por la elección de modelos adecuados para representar los datos y las funciones. Los modelos se basan en el uso de unos cuantos mecanismos de abstracción y casi siempre es posible definir las correspondencias entre ellos. El modelo entidad-relación surge como la estructura formal más destacada para la representación conceptual de datos. Este modelo se basa en solo unos pocos conceptos de modelado, en donde a cada elemento del modelo le corresponde un símbolo gráfico distinto. Los modelos de bases de datos deben ser implementados a partir de mecanismos de abstracción en el diseño conceptual, estos mecanismos son la abstracción de clasificación, la abstracción de agregación y la abstracción de generalización. La abstracción es un proceso mental que se aplica al seleccionar algunas características y propiedades de un conjunto de objetos y excluir otras no pertinentes, se hace abstracción cuando se fija la atención en las propiedades consideradas esenciales y desechar sus diferencias Abstracción de clasificación Se usa para definir un concepto como una clase de objetos de la realidad caracterizados por propiedades comunes. Se representa gráficamente como un árbol que tiene como raíz la clase y como hojas los elementos de la clase. Por ejemplo: El concepto mes es la clase cuyos miembros son enero, febrero, etc... Sin embargo, un elemento puede pertenecer a varias clases Abstracción de agregación Define una nueva clase a partir de un conjunto de otras clases que representan sus partes componentes. Este tipo de agregación se representa por un árbol de un nivel en el cual todos los nodos son clases, la raíz 8

9 representa la clase creada por agregación de las clases representadas por las hojas. Por ejemplo: La clase PERSONAS puede ser agregadas por otras clases tales como NOMBRE, SEXO y SALARIO Agregación de generalización Define una relación de subconjunto entre elementos de dos o más clases. Por ejemplo: Se tiene la clase VEHICULOS que es una generalización de la clase TAXI que a su vez hace parte de la clase AUTOMOVIL, y AUTOMOVIL es una clase perteneciente a la clase VEHICULOS[6] PHP y MySQL PHP PHP (Hypertext Preprocesor) en un lenguaje interpretado por el servidor que se caracteriza por su potencia, versatilidad, robustez y modularidad. Los programas escritos en PHP son directamente embebidos en el código HTML y ejecutado por el servidor web a través de un intérprete antes de ser transferido al cliente que ha realizado una petición de tipo HTML. Su mayor utilidad es la conectividad con los gestores de bases de datos, además de permitir realizar páginas web dinámicas [7]. Muchos de los CMS s (Content Management System) están programados en PHP, al estar programados en PHP son open source, lo que permite a la comunidad de desarrolladores generar nuevas soluciones a las nuevas tecnologías web MySQL MySQL es un sistema de administración de bases de datos relacionales rápido, solido y flexible. Es muy útil para crear bases de datos con acceso desde páginas web dinámicas, para la creación de sistemas de transacciones on-line o cualquier otro tipo de solución que implique el almacenamiento de datos, teniendo la posibilidad de realizar múltiples y rápidas consultas [7]. 3. ESTADO DEL ARTE Los sistemas de gestión no tienen una documentación muy amplia. Sin embargo, existen formas para realizar la gestión administrativa sobre redes o cualquier otro tipo de sistema al que se le pueda realizar gestión de IT. Estas formas se establecen en el ITIL (Information Technology Infraestructure Library), que proporciona una descripción detallada de una serie de buenas prácticas de IT, a través de una lista de roles, tareas, procedimientos y responsabilidades que pueden adaptarse a cualquier organización de IT [8]. 4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA EDEXA SAS. Como empresa certificada en ISO 9001:2008 en sus procesos misionales, busca garantizar que sus procesos transversales, es decir, los que sirven de apoyo a las actividades que desarrollan el objeto social; cuenten con la debida estructuración y documentación, para evitar incidencias sobre la operación de la compañía. 9

10 El propósito de estructurar un sistema de registro para la infraestructura tecnológica en la empresa EDEXA SAS, se basa en la necesidad de tener procesos tecnológicos debidamente documentados, a los cuales se les pueda hacer seguimiento, en aras de asegurar la trazabilidad en cada uno de los requerimientos que generen los clientes internos y externos. Además, se pretende garantizar que la arquitectura en que se encuentra distribuida la plataforma tecnológica sea concordante con la ubicación de los componentes que la conforman. De tal manera que se permita efectuar un seguimiento detallado de cada uno de los eventos a nivel de infraestructura tecnológica, que se presentan en la compañía. 5. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La empresa Edexa SAS, es una compañía del sector logístico y de Telecomunicaciones, que ha enfocado su desarrollo exclusivamente en satisfacer las necesidades del cliente externo. Sin embargo, los procesos transversales que apoyan el desarrollo del objeto social de la empresa no se encuentran lo suficientemente documentados. Es así, como el área de información y tecnología, no cuenta con procesos debidamente estructurados, que permitan realizar en forma adecuada la administración de la infraestructura tecnológica. De esta forma no es posible establecer una secuencia en el flujo de la información que debe ser documentada por cada una de las personas que intervienen en la gestión de la red. Adicionalmente, no se cuenta con una herramienta que permita ubicar en una forma expedita cada uno de los componentes de la infraestructura de red, es decir, cada vez que se requiere efectuar algún tipo de mantenimiento, se hace necesario efectuar un levantamiento de información sobre los recursos que se proyectan modificar, lo que ocasiona retrasos en la solución de incidentes y ausencia de planes de mejoramiento sobre la calidad de los servicios ofrecidos a los usuarios de la red. Por esta razón se diseñará e implementará un sistema de registro de infraestructura de red, que permita documentar los procesos que se desarrollan en torno a la red, para poder hacer seguimiento del estado y asignación de los recursos de red, además de establecer responsabilidades a los usuarios y administradores. 6. OBJETIVOS 6.1. Objetivo general Diseñar e implementar un sistema de registro para la infraestructura de red de la empresa EDEXA SAS. 10

11 6.2. Objetivos específicos Identificar y clasificar los elementos que componen la infraestructura de red de la empresa. Reconocer la topología de red implementada en la infraestructura tecnológica de la empresa. Estructurar los procesos de IT para la gestión sobre la infraestructura de red. Constituir una base de datos que permita realizar la documentación de la infraestructura tecnológica de la empresa. Implementar una aplicación que permita la administración de la infraestructura tecnológica de la empresa. 7. ALCANCES Y LIMITACIONES El alcance de este proyecto estriba en la documentación y estructuración de los procesos del área de información y tecnología que están asociados a la prestación de un servicio de red a través de infraestructura con que cuenta la empresa EDEXA SAS. No se pretende desarrollar ningún tipo de sistema de gestión documental en cumplimiento de la Ley 594 de 2000, es decir, se basará en la documentación de los eventos que ocurran en la infraestructura de red y el estado de la misma. Así mismo, dentro del alcance del proyecto, no se plantea la gestión de la infraestructura de red, a partir de la plataforma de documentación que se desarrolle. No obstante que los equipos de red y servidores, cuenten con herramientas para ello. 8. RESULTADOS ESPERADOS Se esperar generar un sistema de registro donde se encuentre almacenada la mayor cantidad de información de la infraestructura de red, esta información podrá ser consultada y actualizada por los usuarios que conforman esta red, a través de un aplicativo amigable que permita gestionar la documentación de los equipos. Esto con el fin de generar políticas de IT para el aprovechamiento del recurso tecnológico, para de esta forma mejorar el flujo de los procesos dentro de la política de calidad de la empresa Edexa S.A.S. Se pretende encontrar que equipos se están deteriorados u obsoletos, para darles un tiempo de baja y así planear la incursión de nuevos equipos que permitan mantener actualizado la infraestructura de la red. 11

12 9. MÉTODOLOGÍA 9.1. Levantamiento de información Recopilar la información de los equipos que componen la infraestructura de red Estructurar el orden de los procesos Organizar la información para tener un acceso oportuno a ella Selección de roles Definir el acceso a la información para cada uno de los usuarios que conforman la infraestructura de red Estructuración Base de Datos Estructurar un sistema de almacenamiento indexado donde se pueda acceder a la información, generar estadísticas, realizar reportes y tener a disposición la información de la infraestructura de la red Aplicativo WEB Implementar un portal de acceso, generación y modificación del recurso informático de la infraestructura de la red. 10. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES MES ACTIVIDAD SEMANA 1. Levantamiento de información 2. Estructuración de la secuencia de los procesos 3. Selección de roles 4. Estructuración Base de Datos X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 5. Aplicativo WEB X X X X X X X X 6. Pruebas Preliminares X X 7. Ajustes y pruebas finales X X 8. Publicaciones X 12

13 11. PRESUPUESTO PRESUPUESTO GLOBAL DE LA PROPUESTA POR FUENTES DE FINANCIACIÓN (En miles de $) FUENTES RUBROS Univ. TOTAL Empresa Contrapartida Distrital PERSONAL EQUIPO MATERIALES SALIDAS DE CAMPO VIAJES BIBLIOGRAFÍA SOFTWARE PUBLICACIONES SERVICIOS TÉCNICOS CONSTRUCCIONES MANTENIMIENTO ADMINISTRACIÓN TOTAL 6360 DESCRIPCIÓN DE LOS GASTOS DE PERSONAL (En miles de $) PUBLICA CIONES INVESTIGADOR FORMACIÓN (#) /AUXILIAR Nal Intern Leandro Alfonso González Díaz Iván darío Villalba Sánchez Estudiante Ing. Telecomunica ciones Estudiante Ing. Telecomunica ciones FUNCIÓN DENTRO DEL PROYECTO DEDICACIÓN TOTAL Proponente 2380 Proponente 2380 TOTAL

14 DESCRIPCIÓN Y CUANTIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS DE USO PROPIO (En miles de $) EQUIPO VALOR (CONTRAPARTIDA) Servidor (Máquina Virtual) 1500 TOTAL 1500 MATERIALES Y SUMINISTROS (En miles de $) Materiales* Valor Patch Cord 20 Varios 80 TOTAL

15 12. BIBLIOGRAFÍA [1] J. D. P. ATELIN, Redes informáticas: conceptos fundamentales: normas, arquitectura, modelo OSI, TCP/IP, Ethernet, Wi-FI... Ediciones ENI, [2] E. H. Pérez, Tecnologías y redes de transmisión de datos. Editorial Limusa, [3] A. B. Solsona, J. M. H. Moya, and J. J. Calero, Redes de Área local: Administración de sistemas informáticos. Editorial Paraninfo, Jul [4] A. S. Tanenbaum, Redes de computadoras. Pearson Educación, Dec [5] R. McLeod, Sistemas de información gerencial. Pearson Educación, May [6] C. Batini, Diseño conceptual de bases de datos: un enfoque de entidades-interrelaciones. Ediciones Díaz de Santos, [7] n. Cobo and P. Gomez, PHP y MySQL. Tecnología para el desarrollo de aplicaciones web. Ediciones DÍaz de Santos, Nov [8] itsmf, Fundamentos de gestión de servicios TI: basado en ITIL. Van Haren Publishing, Jun

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