Universidad Centroamericana Facultad de Ciencias Tecnología y Ambiente “Análisis de la red de datos de la Universidad Centroamericana para determinar la viabilidad de la implementación de los servicios de telefonía IP” Monografía para obtener el título de Ingeniero(a) en Sistemas y Tecnologías de la información Concentración: Redes y Comunicaciones Autores: Br. Perla Marina Bustos González (2007930008) Br. Ana Gabriela Delgado (2007930160) Tutor: Msc. Derman Zepeda Managua, Nicaragua Enero, 2012
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Universidad Centroamericana Facultad de Ciencias Tecnología y … · 2017. 12. 1. · Según José Manuel Huidobro Moya, Rafael Conesa Pastor, 2006, dice que la red telefónica,
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Universidad Centroamericana
Facultad de Ciencias Tecnología y Ambiente
“Análisis de la red de datos de la Universidad Centroamericana para
determinar la viabilidad de la implementación de los servicios de telefonía
IP”
Monografía para obtener el título de Ingeniero(a) en Sistemas y Tecnologías de la
información
Concentración: Redes y Comunicaciones
Autores:
Br. Perla Marina Bustos González (2007930008)
Br. Ana Gabriela Delgado (2007930160)
Tutor:
Msc. Derman Zepeda
Managua, Nicaragua Enero, 2012
Agradecimiento
Agradecemos principalmente a Dios por prestarnos la vida y guiarnos por el
camino que al pasar del tiempo hemos construido.
A nuestros padres, hermanos y familiares por que en cada momento de caídas y
tropiezos han estado junto a nosotras ayudándonos a levantarnos con más fuerza
cada día.
Al Msc. Derman Zepeda nuestro tutor por animarnos y ayudarnos en cada uno de
los retos que se nos presentaron a lo largo de la elaboración de esta tesis.
Universidad Centroamericana UCA por brindarnos un espacio de desarrollo y
educación a través de cada uno de los docentes que formaron parte de nuestra
formación académica.
Y para concluir al Ing. Jorge Espinoza por brindarnos la información necesaria
para la integración de nuestra monografía, al Sr. Lester Céspedes encargado de
la central telefónica de la Universidad Centroamericana (UCA).
Dedicatoria
Trabajo Monográfico dedicado primeramente a Dios por guiarnos en esta labor, a
nuestros padres, familiares por estar siempre con nosotras animándonos a seguir
adelante y no dejarnos vencer por ningún obstáculo.
A todos los docentes que contribuyeron a nuestra educación para ser
profesionales de bien, a la Universidad Centroamericana UCA por haber sido un
segundo hogar en donde logramos fórmanos con valores cristianos y sólidos de
bien por la sociedad.
A nuestro tutor Derman Zepeda por ayudarnos y guiarnos en todo este camino de
trabajo, a todo el personal que colaboro con nosotros para la realización de este
trabajo monográfico.
Contenido
I. Introducción
II. Objetivos
III. Justificación
IV. Marco Teórico
1) Telefonía IP
1.1) Conceptos Básicos
1.2) Historia
2) Infraestructura de VoIP
2.1) Protocolos
2.2) Codecs en la Telefonía IP, Codecs VoIP
2.3) Equipos para utilizar la telefonía IP
2.4) Intercambio de Paquetes en la Telefonía IP
2.5) Ventajas de telefonía IP
2.6) Desventajas de telefonía IP
3) Requerimientos de una red para soportar VoIP
3.1) Ancho de banda y la latencia baja en la red
3.2) Calidad de Servicio QoS.
3.3) Redes de datos
4) Asterisk
5) Herramientas y comandos para monitoreo de red
V. Metodología
VI. Desarrollo
VII) Conclusiones
VIII) Recomendaciones
IX) Bibliografía
X) Glosario
XI) Anexos
I. Introducción
En la presente culminación de estudios a desarrollarse, se realizara un estudio
sobre la red de datos actual de la Universidad Centroamericana (UCA), para
verificar si esta es apta para la implementación de un sistema de voz sobre IP
(VoIP)
La Universidad Centroamericana (UCA) solo cuenta con el sistema tradicional de
telefonía convencional, el propósito de realizar un estudio de la situación actual de
la red de datos es verificar si esta se encuentra preparada para soportar los
servicios de telefonía IP, y dejar un estudio previo por si quisiera hacer una futura
implementación.
A lo largo de esta monografía se describirán aspectos de la telefonía IP, temas
como historia de la telefonía, requerimientos de la telefonía IP, Codecs, protocolos
de telefonía IP, una pequeña introducción a Asterik y herramientas para
monitorear la red, software que se utilizaran para hacer algunas pruebas de
monitoreo de la red de datos, con el objetivo de analizar y comprobar si puede o
no soportar los servicios de Telefonía IP.
II. Objetivos
Objetivo General
Demostrar mediante un estudio a la red de datos de la Universidad
Centroamericana (UCA) la viabilidad y factibilidad de implementar los servicios de
VoIP.
Objetivos Específicos
Recopilar la información necesaria sobre la red de datos y central telefónica
de la Universidad Centroamericana (UCA).
Verificar si actualmente la red de datos cumple con los requerimientos
necesarios para la implementación de telefonía IP en comparación con los
estándares que rigen VoIP.
Analizar algunas de las tecnologías de VoIP que se adecuan mejor a la
red de datos de la Universidad Centroamericana (UCA) para la implementación de
telefonía VoIP.
III. Justificación
VoIP es una nueva tecnología que permite la comunicación telefónica a través de
una red de datos entre una entidad, es por ello que se llevará a cabo el análisis de
red de la Universidad Centroamericana (UCA) para determinar si está preparada
o apta para soportar los servicios de VoIP entre ellos (Llamada, video, chat y
video llamadas).
Con el análisis de red de datos se podrá verificar si esta apta para implementar los
servicios que ofrece VoIP y realizar recomendaciones de los elementos
necesarios para una buena implementación de esta tecnología en el futuro.
Existen casos de implementación de VoIP en América Latina en donde la
implementación les ha resultado factible y viable en cuanto a especificaciones
técnicas, económicas y tecnológicas.
Un caso en particular de implementación VoIP es en la Universidad Autónoma de
Nicaragua (UNAN-Managua) esta tecnología se implemento en el año 2010,
hasta el día de hoy se brinda este servicio disminuyendo costos en la factura
telefónica y brindando una comunicación más rápida desde cualquier parte donde
estén los usuarios.
Toda su red telefónica esa basada sobre su red de datos y eso les facilita la
comunicación entre todas sus sucursales, cuando su personal viaja al extranjero
puede comunicarse a la UNAN (Universidad Autónoma de Nicaragua) por medio
de la VoIP.
IV. Marco Teórico
1) Telefonía IP
1.1) Conceptos Básicos
Alberto Escudero-Pascual y Louise Berthilson, 2007, hace una definición general
de voz sobre IP (también conocida como telefonía IP) que es la posibilidad de
transportar conversaciones telefónicas en paquetes IP. Cuando se habla de
“VoIP”, nos referimos a “la telefonía por la red de datos” en el sentido más amplio
de la expresión.
Por otro lado José Manuel Huidobro Moya, Rafael Conesa Pastor, 2006, define la
telefonía IP como la utilización de una red IP (privada o pública como es internet)
por la que se trasmite los servicios de voz, fax y mensajería. Esta red IP puede ser
utilizada para realizar llamadas internas de la propia empresa, así como para las
llamadas externas, usando, por ejemplo internet en lugar de la red de telefonía
pública conmutada.
La Telefonía IP es sin lugar a dudas, uno de los desarrollos tecnológicos que están
siendo rápidamente adoptados por muchas empresas hoy en día. Una de las
principales razones de esta rápida migración a telefonía por Internet y red local es
que hace mucho más fácil la integración de todos los medios de comunicación,
dispositivos de comunicación así como los costes económicos de las mismas.
VoIP es una tecnología usada para el funcionamiento de la telefonía IP. La
información analógica vocal se transforma en paquetes digitales diferenciados que
se envían por la red. Los paquetes de información de voz viajan por la red IP, del
mismo modo que los datos generados por una comunicación de correo electrónico.
Según José Manuel Huidobro Moya, Rafael Conesa Pastor, 2006, dice que la red
telefónica, hoy en día ofrece no solo el servicio de telefonía básica, si no toda una
extensa gama de nuevos y variados servicios que son de utilidad para una gran
mayoría de usuarios residenciales y de negocios y que, al mismo tiempo, reportan
importantes beneficios a los operadores, tanto por el propio coste del servicio como
por el incremento en el número de llamadas y el trafico que genera su utilización.
Esto es posible gracias a la incorporación de aplicaciones informáticas sobre
nodos conectados a la infraestructura de conmutación telefónica, que viene a
configurar lo que se denomina red inteligente o IN (intelligent network).
1.2) Historia
La historia de la telefonía IP y VoIP se extiende más atrás en el mundo de Internet
antes de lo que mayoría de la gente podría pensar.
La primera llamada de VoIP que hizo en el mundo fue en el año 1973.
En 1997, Jeff Pulver convoca en VON (Convocatoria Anual de VoIP) a todos los
usuarios, fabricantes e interesados en esta tecnología. VON, se realiza
anualmente, y actualmente es el evento más grande de VoIP en el mundo.
En 1998, se fabricaron los primeros ATA / Gateway que permitían las primeras
comunicaciones entre PC’s y teléfonos convencionales; luego, entre dos teléfonos
convencionales. Como todo producto emergente en el mercado, era una gran
fuente publicitaria y con una oferta mayor a la demanda.
En 1999, CISCO vende sus primeras plataformas corporativas para VoIP,
representando el 1% del total del tráfico de voz.
En el año 2000, VoIP representaba más de 3% del tráfico de voz. Mark Spencer,
un estudiante de la Universidad de Auburn, crea Asterik, la primer central
telefónica basada en Linux con una PC corriente con un código fuente abierto.
En 2002, el protocolo SIP comienza a desplazar al protocolo (H323) usado en
1999. Este protocolo utiliza señales multimedia entre usuarios, las que se usan
hasta hoy.
En 2003, dos jóvenes universitarios - Jan Friis y Niklas Zenntrom - crean un
softphone gratuito fácilmente instalable en cualquier PC que puede atravesar
todos los firewalls y routers inclusive los corporativos. Skype llega en Diciembre de
2005 a contar con 50 millones de usuarios.
1.3) Cómo funciona una central telefónica IP
Un sistema telefónico VoIP, es también conocido como central IP, consiste en uno
o más teléfonos basados en estándar SIP, un servidor de central IP y
opcionalmente una pasarela VoIP. El servidor de central IP es similar a un servidor
Proxy: clientes SIP (ya sean teléfonos basados en software o hardware), se
registran con el servidor de central IP, y cuando ellos desean hacer una llamada,
ellos preguntan a la central IP que establezca la conexión. La central IP tiene un
directorio de todos los teléfonos / usuarios y sus correspondientes direcciones SIP,
y de esta manera es capaz de conectar una llamada interna o enrutar una llamada
externa a través ya sea de la pasarela VoIP o un proveedor de servicio VoIP.
Figura 1. Vista general de un sistema telefónico VoIP. (Tomado de http://www.3cx.es/articulos-VoIP/telefonia-ip.html, 2011, 3CX)
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Tomo I (CONAIS 2006)
Huidobro Moya José Manuel, Conesa Pastor Rafael, (2006), Sistemas de
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VoIP artículos. Recuperado 7 Septiembre 2001 http://www.3cx.es/articulos-VoIP/telefonia-ip.html, 2011, 3CX Todo sobre VoIP Recuperado 7 Septiembre http://voip.bankoi.com/articulos/todosobrevoip.htm
ADSL: (Línea de Abonado Digital Asimétrica). Consiste en una línea digital de alta
velocidad, apoyada en el par simétrico de cobre que lleva la línea telefónica
convencional o línea de abonado.
Asterik: Es un software que convierte una computadora normal en un servidor de
comunicaciones
ATA: Adaptador analógico a digital.
BSD: “Berkeley Software Distribution”. Así se llamó a las distribuciones de código
fuente que se hicieron en la Universidad de Berkeley en California y que en origen
eran extensiones del sistema operativo UNIX
DNS: (Domain Name System) Sistema de Nombres de Dominio. Conjunto de
protocolos y servicios para la identificación/conversión de una dirección de internet
expresada en lenguaje natural por una dirección IP.
Ethernet: Estándar de redes de computadoras en un area local.
Fibre Channel: tecnología desarrollada para transmisión de datos a alta velocidad entre mainframes, superordenadores, servidores de altas prestaciones y dispositivos de almacenamiento Firewalls: Programa que sirve para filtrar lo que entra y sale de un sistema
conectado a una red. Suele utilizarse en las grandes empresas para limitar el
acceso de Internet a sus empleados así como para impedir el acceso de archivos
con virus este puede ser software o hardware.
Full-duplex: Cualidad de los elementos que permiten la entrada y salida de datos
de forma simultánea. El concepto está muy relacionado con el campo de las
comunicaciones en vivo a través de la red, ya que indica que se puedo oir y hablar
al mismo tiempo.
Gatekeepers: Dispositivo encargado de manejar toda la estructura VoIP utilizada,
cumpliendo la función de traducir las direcciones, y a la vez manteniendo un
registro constante de los dispositivos disponibles en la red
Gateway: Pasarela o puerta de enlace, es normalmente un equipo informático
configurado para dotar a las máquinas de una red local (LAN) conectadas a él de
un acceso hacia una red exterior, generalmente realizando para ello operaciones
de traducción de direcciones IP.
H323: H323 es un conjunto de estándares de ITU-T, los cuales definen un
conjunto de protocolos para proveer comunicación visual y de audio sobre una red
de computadores.
IP: Protocolo de internet, estándar no orientado a conexión que se utiliza para el
envío y recepción de datos a través de una red de paquetes conmutados
IVR: Sistema de respuesta vocal interactiva, Sistema IVR consiste en una
plataforma hardware más una conexión a red de área local, a la cual se conectan
host de bases de datos y la aplicación propiamente dicha.
Loopback: Es un interfaz de red virtual que siempre representa al propio
dispositivo independientemente de la dirección IP que se le haya asignado. Se
utiliza en tareas de diagnóstico de conectividad y validez del protocolo de
comunicación, así como para indicar que el destino del puntero o URL es el mismo
host.
MAC: Es una línea de sistemas operativos gráficos desarrollados y vendidos por la
compañía Apple Inc, especialmente para ser usados en computadoras Macintosh
y/o dispositivos como el iPhone, el iPod y similares.
MCU voz: Unidad de control multipunto o Sistema de voz múltiple.
MGCP: Protocolo de Control del Gateway de Medios, protocolo de señalización
en la telefonía por IP diseñado por la IEFT. MGCP fue el protocolo original, que