PROYECTO DE LA RED CONVERGENTE DE CÓMPUTO Y TELEFONÍA IP DEL INSTITUTO DE INGENIERÍA

Transcripción

1 PROYECTO DE LA RED CONVERGENTE DE CÓMPUTO Y TELEFONÍA IP DEL INSTITUTO DE INGENIERÍA Marco Ambríz Maguey El proyecto tiene como objetivo brindar un servicio de mayor calidad en las redes de cómputo y telefonía, que coadyuve con las actividades académicas y administrativas del Instituto, mediante el uso de redes y sistemas de la más avanzada tecnología, que garanticen niveles altos de eficiencia, disponibilidad, flexibilidad, seguridad, compatibilidad y confiabilidad en la operación, mantenimiento y administración de ambas redes. En los últimos años, las redes han evolucionado drásticamente, en temas que tienen que ver con tecnología en convergencia de voz y datos, control de las aplicaciones en la red, calidad de servicio, seguridad, redes inalámbricas y mayor ancho de banda. Esto ha abierto nuevas opciones para ofrecer más y mejores servicios a los usuarios y ha brindado una mayor reducción de costos y alta flexibilidad y facilidad de implementación. Por las razones anteriores, el Instituto de Ingeniería busca soluciones tecnológicas que basen su desarrollo en los conceptos anteriores y que por supuesto, brinden la mejor relación costobeneficio y protección de la inversión, así como valores agregados que permitan aprovechar al máximo todas las capacidades de la red y del personal que soporta su administración, todo esto unido a la misión de la propia institución que es la investigación de excelencia y la formación de recursos humanos altamente capacitados. Dado este panorama y como parte de los esfuerzos de modernización de la infraestructura del Instituto, se iniciaron en 2004 los trabajos para la actualización tecnológica de los servicios de cómputo y telefonía del IIUNAM. A principios de ese año, se revisaron y analizaron las instalaciones del cableado existente, así como el funcionamiento y capacidad de los equipos. En esta revisión se encontraron cableado y sistemas de conexión obsoletos, desorganizados y en mal estado, equipos de telefonía con más de quince años de operación continua, con muchas limitaciones tecnológicas y con constantes fallas en su hardware, así como equipos de datos con problemas graves de obsolescencia tecnológica, saturación, mantenimiento y salidas a red de baja velocidad (10 Mbps), que desaprovechaban la capacidad de las nuevas computadoras de los usuarios. Tomando en cuenta los resultados anteriores, se realizaron el diseño, la definición de especificaciones técnicas, así como la selección de los equipos y cableado para la nueva red, utilizando tecnologías para unificar las redes de cómputo y telefonía (redes convergentes) basadas en estándares de la Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) y la Internet Engineering Task Force (IETF), así como estándares de cableado estructurado de la Electronic Industries Alliance/ Telecommunications Industry Association (EIA/TIA), a fin de obtener la mejor relación costo-beneficio, proteger la inversión, proporcionar más y mejores servicios a los usuarios, aprovechar al máximo las capacidades de la red y hacer más eficiente la labor diaria del personal encargado de la administración y operación. El proyecto se dividió en cuatro etapas: la primera se dedico a la reestructuración del cableado de par trenzado UTP y fibra óptica de todos los edificios que integran al Instituto; la segunda etapa en sustituir la red de datos ATM OC-3 (Asynchronous Transfer Mode - Optical Carrier) por una red gigabitethernet switcheada; la tercera etapa en sustituir la red telefónica analógica por una red de telefonía IP coexistiendo con la nueva red de datos (red convergente) y finalmente la cuarta etapa consiste en la instalación de un red inalámbrica para cubrir todo el campus del Instituto. La primera etapa del proyecto, iniciada en marzo del año pasado, consistió en arreglar y modernizar las instalaciones de cableado, mediante el cambio de la topología física del cableado interno de red de todos los edificios y con el uso de gabinetes, cables y accesorios de interconexión con mejores especificaciones técnicas. Así mismo, se instalaron enlaces adicionales de fibra óptica para ofrecer conexión directa con la Torre de Ingeniería y ofrecer mayor redundancia en los enlaces troncales entre edificios del Instituto. En esta

2 reestructuración se actualizó el cableado de la red de cómputo de los edificios 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 y 12, así como en los laboratorios de Ambiental, Mesa vibradora, Hidrodinámica, Olas y Mesa de arena, basándose en varias normas de la EIA/TIA y cable con especificaciones de la categoría 5e y 6. Para reforzar la red de fibra óptica y garantizar la disponibilidad de este medio físico se llevo a cabo la instalación de las rutas redundantes de cableado de fibra óptica entre varios edificios y se utilizó fibra óptica multimodo de 62.5/125 micrones con 12 y 24 hilos. Esta etapa permitió adecuar y preparar el cableado de estos edificios para la recepción de la nueva red convergente de cómputo y telefonía. Figura 1. Cableado del closet de telecomunicaciones del edificio 5, anterior Figura 2. Cableado del closet de telecomunicaciones del edificio 5, actual

3 Figura 3. Cableado del closet de telecomunicaciones del edificio 1, anterior Figura 4. Cableado del closet de telecomunicaciones del edificio 1, actual La segunda etapa, iniciada en abril, consistió en instalar y poner en operación 65 equipos para la red de cómputo, de los cuales se dedicaron dos equipos para el backbone central redundante Expandable Resilient Networking (XRN), tres equipos de backbone para la granja de servidores centrales y sesenta equipos de telecomunicaciones para dar servicio a los usuarios que están distribuidos en todos los edificios del Instituto. Esta etapa también incluyó la conexión con la red de la Torre de Ingeniería y la Red UNAM para formar una red integral

4 redundante. Este trabajo implico sustituir la red de cómputo ATM OC-3 (Asynchronous Transfer Mode) de 33 equipos a una red gigabitethernet switcheada de 65 equipos, basada en su backbone en un cluster de dos switches con tecnología XRN comunicados a 8 Gbps, 5 switches de backbone para los edificios con enlaces troncales redundantes y con balanceo de carga actualizados de una velocidad de 155 Mbps a 2 Gbps, 3 switches con puertos redundantes para la granja de servidores actualizados de una velocidad de 100 Mbps a 1 Gbps y finalmente 55 switches perimetrales distribuidos en todos los edificios para ofrecer 1427 puertos para usuario, actualizados de una velocidad de 10 Mbps a 100 Mbps y 1 Gbps. Estos equipos también ofrecen mayor capacidad en el enlace a Internet de una velocidad de 100 Mbps a 1 Gbps. En total la nueva red de datos ofrece 116 puertos para interconexión de red, 84 puertos para servidores y 1427 puertos para dar servicio a los usuarios, así como nuevos servicios de red como enrutamiento local de las subredes IP, priorización y enrutamiento de aplicaciones, esquemas de acceso y autenticación de conexiones a la red, manejo y administración de redes virtuales VLANs, sistema centralizado SNMP (Simple Network Management Protocol) de monitoreo y administración entre otros. En resumen, con esta nueva red se procesa el tráfico de datos de manera distribuida, con arquitectura de equipos y enlaces redundantes, mayor velocidad en los enlaces a los edificios (2000 Mbps) con mecanismos de balanceo de cargas de tráfico, mayor capacidad en las salidas a red de los usuarios (100 y 1000 Mbps), para más rutas y priorización de aplicaciones, mayor capacidad del enlace a Red UNAM (1000 Mbps), segmentación de trafico para ofrecer mayor eficiencia en la transmisión de información entre aplicaciones y equipos conectados a la red, mecanismos de seguridad tanto en el backbone como en puertos de usuario para controlar las aplicaciones que viajan en la red y evitar el uso no autorizado de los recursos de la misma y, finalmente, una plataforma de administración centralizada para el monitoreo y administración de la red. Figura 5. Backbone ATM-OC3 de la red de datos, anterior Figura 6. Backbone XRN, gigabitethernet, actual

5 Figura 7. Backbone de la granja de servidores, actual La tercera etapa, consistió en poner en operación la nueva red telefónica IP mediante la configuración y pruebas del nuevo conmutador telefónico, dos enlaces troncales digitales E1 y la instalación de teléfonos digitales IP conectados al conmutador a través de la red de cómputo. Esta labor implicó sustituir 19 conmutadores multilíneas (NEC, Panasonic, Siemens, etc.) y 300 teléfonos analógicos de diferentes marcas, por un conmutador de telefonía IP NBX V5000 marca 3COM y 400 teléfonos digitales IP de la misma marca, comunicados a través de la red de cómputo mediante protocolos TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) y enlazados a la red telefónica de la UNAM mediante dos enlaces digitales E1 con 30 canales cada uno y mediante señalización Q.SIG. Esta red ofrece nuevos servicios como buzón de voz, operadoras automáticas en español e inglés, conferencias, teléfonos virtuales (Softphones), estacionamiento virtual de llamadas, musica y avisos en llamadas en espera, mensajería unificada, directorio en línea, enrutamiento de llamadas a teléfonos externos o a celular, Fax IP control local de llamadas de larga distancia y a celular, administración unificada a la red de cómputo vía páginas Web, entre otros. Esta etapa también implicó unificar las dos redes anteriores para conformar la red convergente del Instituto lo que permite que los servicios de cómputo y telefonía compartan la misma infraestructura y con un solo staff técnico se administren, operen y mantengan las dos redes de manera más rápida y eficiente y de esta forma se ofrezca a la comunidad servicios de mayor calidad. Figura 8. Conmutador de la red telefónica, anterior

6 Figura 9. Conmutador IP de la red telefónica, actual Figura 10. Aparato telefónico, anterior Figura 11. Aparato telefónico IP, actual La cuarta etapa está en proceso y consiste en la instalación de varios equipos de servicio de comunicación inalámbrica Wireless Fidelity (WiFi), distribuidos en varios edificios, para usuarios de equipos móviles como laptop, PDA, PocketPC, tabletpc, etc, que quieran usar la red a lo largo de todo el campus del Instituto, con conexiones a velocidades de 11 y 54 Mbps. Figura 12. Access Point inalámbrico

7 Figura 13. Lap top inalámbrica Figura 14. PDA inalámbrica Con la puesta en operación de esta red convergente, el Instituto de Ingeniería se coloca a la vanguardia en el uso de estas tecnologías a nivel universitario y nacional. Figura 15. Vista superior de los equipos de backbone

8 Figura 16. Vista lateral del centro de operaciones de la red (NOC)