REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS DIVISIÓN DE PROGRAMAS ESPECIALES LICENCIATURA EN COMPUTACIÓN EFECTO DEL USO DE LAS VPN EN EL RENDIMIENTO DE LA TEGNOLOGA MPLS BAJO EL PROTOCOLO IPV6 Proyecto de Trabajo Especial de Grado presentado como requisito para optar al título de Licenciado en Computación Autor: Br. Néstor Luís Godoy Carmona Tutor: MSc. Alfredo Acurero
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS DIVISIÓN DE PROGRAMAS ESPECIALES
LICENCIATURA EN COMPUTACIÓN
EFECTO DEL USO DE LAS VPN EN EL RENDIMIENTO DE LA TEGNOLOGA MPLS BAJO EL PROTOCOLO IPV6
Proyecto de Trabajo Especial de Grado presentado como requisito para optar al título de Licenciado en Computación
Autor: Br. Néstor Luís Godoy Carmona
Tutor: MSc. Alfredo Acurero
Maracaibo, mayo de 2011
EFECTO DEL USO DEL PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO PROACTIVO OLSR EN EL RENDIMIENTO DE UNA RED MALLADA (MESH - NETWORK) BAJO ESTÁNDAR
IPV6
______________________________________
Daniel Ernesto Cañizalez GonzálezC.I. No: V- 18.988.524
Teléfono: 58 (0424) 6413847Sierra Maestra Av. 16 c 14, Municipio San Francisco Estado Zulia
CAÑIZALEZ GONZÁLEZ, Daniel Ernesto. EFECTO DEL USO DEL PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO PROACTIVO OLSR EN EL RENDIMIENTO DE UNA RED MALLADA (MESH - NETWORK) BAJO ESTÁNDAR IPV6. Trabajo Especial de Grado. Universidad del Zulia. Facultad Experimental de Ciencias. División de Programas Especiales. Licenciatura en Computación. Maracaibo. Venezuela. 2010. 15 p.
RESUMEN
El propósito de este estudio se enfoca en diagnosticar los efectos del protocolo de direccionamiento IPv6 en el rendimiento de una red mallada bajo el uso del protocolo de enrutamiento OLSR. Esta investigación es considerada de tipo experimental, basado en la metodología propuesta por Bisquerra (2000), y se fundamentará en cuatro fases en las cuales se recopilará información, se diseñarán e implementarán topologías, donde serán medidas las variables de rendimiento, para finalmente organizar los datos y evaluar estadísticamente los resultados favorables en el rendimiento de una de las tecnologías de comunicación inalámbrica ideales (redes malladas) con el uso de IPv6.
Palabras Clave: Redes Malladas, IPv6, Protocolos de enrutamiento.
CAÑIZALEZ GONZÁLEZ, Daniel Ernesto. EFECTO DEL USO DEL PROTOCOLO DE ENRUTAMIENTO PROACTIVO OLSR EN EL RENDIMIENTO DE UNA RED MALLADA (MESH - NETWORK) BAJO ESTÁNDAR IPV6. Trabajo Especial de Grado. Universidad del Zulia. Facultad Experimental de Ciencias. División de Programas Especiales. Licenciatura en Computación. Maracaibo. Venezuela. 2010. 15 p.
ABSTACT
The purpose of this study focuses in diagnosing the effects of IPv6 routing protocol in mesh network performance under use routing protocol OLSR. This research is considered experimental, based on the methodology proposed by Bisquerra (2000), and will be based on four phases in which they collect information, design and implement topologies, which are measures of performance variables to finally organize data and evaluate the results statistically favorable performance of the ideal wireless communication technologies (mesh networks) using IPv6.
8. Resultados que se esperan lograr......................................................................... 13
9. Cronograma de Actividades.................................................................................. 14
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
TABLA TÍTULO Pág.
1 Cronograma de actividades.................…………………………… 14
1. Planteamiento del Problema.
Los sistemas de comunicación inalámbricos constituyen un campo de investigación
con gran interés actualmente, estos están cambiando constantemente en busca de una
mejor forma de transmisión de datos, por lo que se debe contar con una conexión que
permita mejorar los procesos de trabajo en calidad, tiempo y costo.
De esta manera, explica Martínez (2006), que una gran cantidad de usuarios pueden
tener acceso a estas nuevas tecnologías que se han desarrollado, siendo una de ellas
la comunicación a través de redes inalámbricas, que poco a poco toma más auge en el
ámbito tecnológico. Por este motivo y en virtud de la necesidad de transmisión de
datos, surgen estas redes proporcionando flexibilidad, movilidad, economía y
funcionalidad.
Las redes inalámbricas permiten una flexibilidad y movilidad al usuario sin tener que
sacrificar la conexión a Internet o a la red informática del lugar de trabajo; los usuarios
no sólo esperan poder acceder a Internet desde lugares fijos, como sus casas, puestos
de trabajo, sino también desde otras plataformas de manera inalámbrica, cabe destacar
que las redes inalámbricas malladas, también conocidas como (WMN - WIRELESS
MESH NETWORK), se presentan como una tecnología de comunicación ideal en este
tipo de entornos y aplicaciones, implementadas en diversas zonas rurales, urbanas y
campus universitarios.
Wireless Mesh es una topología de Red Malla, implementada sobre una red Wireless
LAN (Red de Area Local Inalámbrica). La idea es interconectar inalámbricamente todos
los puntos de acceso (APs) de la red inalámbricamente o, dicho en otras palabras, cada
nodo se conecta al siguiente no por cables, sino utilizando el enlace inalámbrico.
Las WMNs (Wireless Mesh Network) o redes malladas dan un amplio camino en
materia de mejora de protocolos con la dinamización de algoritmos en los ya existentes
(OSPF, B.A.T.M.A.N, AODV, entre otros), de modo que el retardo por procesamiento
baje considerablemente y esto no asegura que el funcionamiento de la red sea el
óptimo, es decir, la elección del protocolo correcto es un factor crítico a la hora de
diseñar una red mallada.
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Los algoritmos de ruteo dinámico, utilizados en éste tipo de red, necesitan que cada
nodo que conforma la red comunique información de ruteo a otros nodos en dicha red.
Cada nodo determina qué hacer con los datos que recibe, ya sea pasarlos al próximo
salto o quedárselos, dependiendo del protocolo utilizado. El protocolo de enrutamiento
usado siempre debería asegurar que la información tome el camino más apropiado de
acuerdo a una métrica. (Javier Triviño, 2007, S/P).
Debe señalarse que el diseño de protocolos rápidos y eficientes es esencial en el
desempeño de una red mallada, siendo el protocolo de enrutamiento proactivo OLSR
(Optimized Link State Routing) uno de los más importantes que permite la creación de
redes malladas; es de gran importancia destacar que:
“El protocolo de enrutamiento proactivo OLSR intercambia información entre nodos que hablen el mismo protocolo. Los nodos se seleccionan cada vez que intercambia las rutas, bajo el Multipoint Relay (MPR) anunciando periódicamente y actualizando datos entre nodos vecinos para compartir los datos de control”. (Javier Triviño, 2007, S/P).
La problemática actual con respecto a este tipo de redes malladas esta en el hecho
de trabajar bajo el protocolo IPv6 (que es el nuevo protocolo diseñado para Internet);
cuyo objetivo principal de diseño y despliegue es la expansión del espacio de
direcciones disponibles en Internet permitiendo así que se conecten billones de nuevos
dispositivos, usuarios y tecnologías, y a través de este nuevo protocolo permitir la
diseminación de IP en nuevos segmentos del mercado, es decir, soportar un número
creciente de usuarios, aplicaciones mejoradas y la integración de nuevas soluciones
tecnológicas.
Teniendo en cuenta que IPv6 es un protocolo nuevo, el principal problema que se
plantea es su desconocimiento en este tipo de ambientes MESH y bajo esta perspectiva
es necesario incorporar técnicas orientadas a ofrecer rendimiento óptimo en las
plataformas de red malladas, haciendo uso del protocolo de enrutamiento OLSR y el
nuevo protocolo de direccionamiento IPv6.
Es por esto que en relación a lo expuesto anteriormente, se desea realizar un
análisis de cómo el protocolo de direccionamiento IPv6 busca obtener resultados
favorables en cuanto a rendimiento y funcionalidad en este tipo de redes malladas
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(MESH NETWORKS) a través del uso del protocolo de enrutamiento OSLR.
2. Formulación del Problema.
Motivado a lo expuesto anteriormente, se ha planteado el análisis de los efectos del
uso del protocolo de enrutamiento proactivo OLSR en el rendimiento de redes malladas
(Wireless Mesh Network), bajo el estándar de protocolos de direccionamiento IPv6. Por
consiguiente, se llego a las siguientes interrogantes:
¿Podrían implementarse ambientes WMNs donde se utilice el protocolo IPv6?
¿Qué influencia tendrá el protocolo de direccionamiento IPv6 en el rendimiento de las
redes malladas (Wireless Mesh Network) bajo el uso del protocolo OLSR?
3. Objetivos de la investigación.
3.1. Objetivo General.
Analizar los efectos de uso del protocolo de enrutamiento proactivo OLSR en el
rendimiento de las redes malladas (Wireless Mesh Network), bajo el estándar de
protocolo de direccionamiento IPv6.
3.2. Objetivos Específicos.
Analizar el funcionamiento del protocolo de enrutamiento OLSR.
Examinar las características del funcionamiento e implantación del protocolo de
direccionamiento IPv6 en plataformas MESH NETWORK.
Establecer los criterios de diseño o ambientes de prueba para la implantación del
protocolo OLSR bajo estándar IPv6 en redes malladas (Wireless Mesh Network).
Analizar estadísticamente los resultados de las pruebas de rendimiento de la red
mallada en base a los datos recolectados.
Documentar los resultados obtenidos para medir funcionalidad de IPv6 en redes
malladas.
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4. Justificación e Importancia de la Investigación.
Los continuos avances tecnológicos han impulsado el desarrollo de nuevos
dispositivos con capacidades de comunicación inalámbrica cada vez más pequeños,
más potentes y con un gran potencial de aplicaciones. Las tecnologías inalámbricas
están adquiriendo mayor relevancia debido a las exigencias de los usuarios; es por esto
que las mismas se desarrollan a pasos agigantados. En tanto, las tecnologías
cableadas están siendo desplazadas.
Actualmente los computadores pueden comunicarse mientras se mueven, es decir,
que estos dispositivos pueden moverse de un punto a otro manteniendo una
comunicación que requiere una nueva dirección IP en cada punto, y un paso importante
a este tipo de avances es la tecnología inalámbrica donde los dispositivos pueden tener
conexión incluso mientras se mueven, manteniendo la dirección IP.
En virtud de la importancia que representan estas tecnologías de última generación,
para los usuarios que cada vez son más numerosos y exigentes, los cuales dependen
en mayor medida de estos avances tecnológicos, se tiene que “el aumento de usuarios,
tanto de redes fijas como móviles que ya se acercan a los 1.000 millones de usuarios”
Huidobro (2002, S/P), y que debido a esta razón los creadores de IPv4, no consideraron
la demanda que podía llegar a tener este protocolo, razón por la cual se incrementó de
una forma tan exagerada esta capacidad en IPv6.
Siguiendo este orden de ideas, es necesario desarrollar una propuesta para evaluar
si se puede implementar bajo ambiente MESH NETWORK el protocolo de
direccionamiento IPv6 y las implicaciones que puede tener su uso en este tipo de redes,
analizándolo a través de algunas variables cómo: velocidad de transmisión de datos,
perdida de paquetes, tiempo de respuesta, entre otras.
De esta manera ir desplazando las redes cableadas hacia un mundo inalámbrico y
sin cables. En otras palabras las conexiones inalámbricas abre la posibilidad de
conectar más periféricos, los beneficios se multiplican y es ideal en el ahorro,
mantenimiento e instalación de la red por la ausencia de cables.
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Adicionalmente, se pretende analizar la influencia del protocolo OLSR en el
rendimiento de una red mallada en ambientes IPv6, bajo la premisa de que un diseño
de protocolos rápidos y eficientes es esencial en el desempeño de este tipo de red,
teniendo en cuenta que se deben considerar factores como el uso que se le dará a la
red, los requisitos de funcionamientos que debe cumplir y la cantidad de nodos que
constituirán la red, entre otros.
De esta manera se espera brindar un aporte teórico y práctico para el uso e
implementación del protocolo IPv6 en una tecnología (Wireless Mesh Network) que hoy
en día constituye un campo de investigación útil en entornos dónde resulte muy costoso
instalar una infraestructura fija, dónde las características físicas del entorno no lo
permitan o en dónde se requiera de un despliegue rápido.
5. Metodología de la Investigación.
En toda investigación es importante utilizar una metodología o un procedimiento
ordenado para cubrir los objetivos hacia los cuales se ha orientado el estudio.
Las investigaciones experimentales tienen como propósito investigar posibles
relaciones de causa y efecto exponiendo uno o más grupos experimentales a uno o
más tratamientos y comparando los resultados con uno o más grupos de control que no
reciben el tratamiento. (Hernández, Fernández y Baptista, 2003, p.29)
El desarrollo de este proyecto se considera de tipo experimental y estará basado en
la metodología propuesta por Bisquerra (2000), adaptándola a las particularidades de la
investigación y a las necesidades presentes.
“Todo método está compuesto por una serie de pasos para alcanzar una meta. De este modo los métodos de investigación describirían los pasos para alcanzar el fin de la investigación. Estos métodos o pasos determinaran como se recogen los datos y como se analizan, lo cual llevará a las conclusiones”. (Bisquerra, 2000, S/P).
La misma estará estructurada de acuerdo a una serie de fases sucesivas y
organizadas en función de los objetivos, que indicarán los procedimientos a efectuar y
las técnicas a utilizar para recolectar los datos necesarios, a saber:
Fase I. Recopilación de Información: Se buscará información referente a las
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características más relevantes del funcionamiento del protocolo OLSR en las redes
malladas, y de igual manera recopilar las características importantes del protocolo IPv6.
Fase II. Diseño y desarrollo de topologías y/o ambientes de pruebas de la red
mallada: Donde se llevará a cabo la conexión total de los equipos pasivos y activos a
través del diseño de una red mallada, y además se realizarán configuraciones de las
direcciones IPv6 e IPv4 en las interfaces de los enrutadores que conforman la red, junto
con la configuración del protocolo de enrutamiento OLSR para ambas versiones IP y de
esta manera poder medir funcionalidad y rendimiento del protocolo.
Fase III. Pruebas de medición y recopilación de información de las mismas: Será
necesario definir un número óptimo de pruebas realizadas. Evaluando valores como:
Tiempo de respuesta, perdida de paquetes, velocidad de transmisión de datos, entre
otros.
Fase IV. Análisis comparativo, tratamiento y análisis estadístico descriptivo: se
trabajará con un software estadístico (SPSS) que ayude a constatar estadísticamente los
resultados obtenidos a través de las distintas pruebas.
6. Viabilidad de la Investigación.
Para llevar a cabo esta investigación, se cuenta con el laboratorio de la Unidad de
Redes e Ingeniería y Telemática (URIT), perteneciente al Departamento de
Computación de la Facultad Experimental de Ciencias de la Universidad del Zulia,
donde se cuenta con el hardware y el software necesario (propietario y libre) para el
desarrollo de la misma.
7. Estudio de Factibilidad.
A continuación de describen los recursos necesarios para la elaboración de la
presente investigación.
7.1. Recursos Humanos.
El equipo de trabajo que se conformará para el desarrollo de esta investigación está
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conformado por: como Investigador Responsable: Br. Daniel Cañizalez, y como
Tutor: MSc. Alfredo Acurero, especialista en Redes y Telemática.
7.2.- Recursos Materiales.
Para la evaluación del protocolo OLSR se construirá un modelo de prueba; como
parte de la investigación son necesarios los siguientes recursos:
A nivel de hardware, 04 (cuatro) enrutadores inalámbricos linksys, 04 (cuatro)
computadores con las siguientes características: Procesador Pentium Core 2 Duo de
3.8 GHz, Memoria RAM de 2 GB, Tarjetas madre Intel con Video e Interfaz de Red
integrado, Disco Duro de 80 GB, Case, Monitor, unidad lectora de CD/DVD, Mouse y
Teclado. Sistema Operativo: Windows XP y/o Ubuntu 10.04.
A Nivel de software, el modelo de prueba se puede llevar a cabo perfectamente en
Windows o en LINUX.
Para la elaboración del informe se necesitan los siguientes materiales de oficina: un
computador personal con impresora, papel y tinta.
7.3.- Recursos Financieros.
Para la realización de la presente investigación la Unidad Redes e Ingeniería y
Telemática cuenta con equipos de hardware anteriormente descritos, además el
software para trabajar con el modelo de prueba está basado en una licencia de uso
público GNU.
7.4.- Recursos Legales.
La investigación que se desarrollará estará basada totalmente en herramientas
libres, las cuales manejan una licencia de uso público GNU. En caso de utilizar el S.O
Windows, la facultad cuenta con las licencias respectivas.
8.- Resultados que se esperan lograr.
Con la realización de esta investigación se espera recaudar datos importantes del
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funcionamiento del protocolo proactivo OLSR, en una de las tecnologías de
comunicación de redes inalámbricas mas importantes como las redes malladas, en
base a un nuevo estándar de direccionamiento IP como el IPv6, que tomará mayor
importancia a medida que más usuarios se unan a estas nuevas tecnologías, además
de motivar el desarrollo de la investigación sobre este nuevo estándar IPv6.
Además de ello, se espera comprobar el rendimiento de las redes malladas y las
ventajas del mismo, con respecto al protocolo de enrutamiento proactivo OLSR,
confirmando que el diseño de protocolos rápidos y eficientes es esencial en el
desempeño de una red de este tipo.
Finalmente, se busca garantizar que bajo el estándar de direccionamiento IPv6 y el
uso del protocolo OLSR el rendimiento de las redes malladas permitirá una
comunicación eficiente entre dispositivos inalámbricos, y de esta manera aportar
conocimiento que pueda ser utilizado e implementado para agilizar las comunicaciones
entre nodos de una red con esta topología.
9. Cronograma de Actividades.
En el siguiente cronograma, cada una de las fases está relacionada con la
metodología propuesta por Bisquerra (2000) y modificada para esta investigación. Estas
fases estarán estructuradas de acuerdo a una serie de actividades sucesivas y
organizadas, que indicarán los procedimientos a efectuar y el tiempo de ejecución de
Tabla 1: Cronograma de actividadesFuente: Cañizalez, 2010.
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Como puede observarse, la fase 5 no está descrita implícitamente en la metodología,
la cual se refiere a las tutorías y redacción del informe final.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bisquerra, R. (2000). Manual de orientación y tutoría. Barcelona. Praxis, 271-293.Casanova, Alex. (Pagina consultada el día 09 de junio de 2010). Bicubik.net blog. [On-
line]. Dirección URL: http://www.bicubik.net/2006/05/05/olsr/Hernández, Fernández y Batistas. (2003). Metodología de la Investigación. Editorial
Mac Graw Hill. México. 3ra Edición.Huidobro, José. (Pagina consultada el día 07 de junio de 2010). UMTSforum.net. [On-
Martínez, Javier. (Pagina consultada el día 19 de Marzo de 2010. Nuevos protocolos de encaminamiento para redes móviles Ad-Hoc. [On-line]. URL: http://upcommons.upc.edu/pfc/handle/2099.1/3739
Rodríguez Luis, Gonzalo Olmedo, Román Lara (2007). (Pagina consultada el día 19 de Marzo de 2010). Evaluación de Protocolos de Enrutamiento usados en las Redes Móviles AdHoc (MANET). [On-line]. URL: http://espe-digital.espe.edu.ec/web/rodriguez.pdf
Tamayo y Tamayo Mario. (2000). El proceso de la investigación Científica. Editorial Limusa. México.
Triviño, Javier. (2007). (Pagina consultada el día 19 de Junio de 2010). Redes Mesh: Práctica de Laboratorio. [On-line]. URL: