ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL - …bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/5047/4/T11705.pdf · infundía valo yr fortaleza en los momento dse debilidad er, ... ESTRUCTURA ACTUA DE

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

ESCUELA DE INGENIERÍA

DISEÑO DEL SISTEMA DE RED PARA TRANSMISIÓN DE VOZ YDATOS PARA EL MUNICIPIO DE SANTO DOMINGO Y CRITERIOS

PARA SU ADMINISTRACIÓN

TOMO I

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ENELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

DIEGO RICARDO SALAZAR ARMIJOS

DIRECTOR: MSc. TAÑÍA PÉREZ

QUITO, MAYO 2003

DECLARACIÓN

Yo, Diego Ricardo Salazar Armijos, declaro bajo juramento que el trabajo aquí

descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentada para ningún

grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas

que se incluyen en este documento.

A través de la presente declaración cedo mis derechos de propiedad intelectual

correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politécnica Nacional, según lo

establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la

normatividad institucional vigente.

Diego Ricardo Salazar Armijos

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Diego Ricardo Salazar

Armijos, bajo mi supervisión.

MSc. Tania Pérez.

DIRECTOR DE PROYECTO

AGRADECIMIENTOS

Con mis más profundos sentimientos rindo homenaje a mi querida Escuela

Politécnica Nacional, quién ha sido para mi la mejor parte de mi vida, el sueño

más grande de mi niñez y que gracias al todopoderoso logre alcanzar, soy grato

con ella por los momentos bellos, alegres y tristes que viví en sus aulas, por los

grandes retos que cada día me presentaba y que me permitió fortalecer mi mente

y mi espíritu enalteciendo todo lo más bello y noble de los valores éticos y

morales que engrandecen a los hombres y que permiten el desarrollo de las

naciones.

Agradezco al Municipio de Santo Domingo por la oportunidad que me ha brindado

para servir a mi Patria y de manera particular al Cantón Santo Domingo, y por

haberme permitido el desarrollo de esta investigación cientificotécnica para el bien

de la comunidad Santo Domingueña.

Agradezco a la MSc. Tania Pérez por su acertada dirección en el desarrollo de

este proyecto y además por el enorme interés y comprensión que me brindo para

la culminación del mismo con éxito.

Un agradecimiento muy especial a mi maravillosa hermana Fanny Marjury Salazar

Armijos, quien desde su niñez mostró un gran cariño por mí y sacrificó sus

ilusiones de jovencita soñadora para apoyarme económicamente en mis estudios,

prodigando la hermandad verdadera y motivando en mí sentimientos de gratitud

imperecedera.


DEDICATORIA

Señor Dios del Universo a ti te dedico este trabajo fruto del esfuerzo, del amor y

de la constancia que tú prodigas y que motivaron en mí todas las fortalezas para

alcanzar uno de mis sueños, te doy gracias por darme la vida, por darme una

familia en la que se inculca tu palabra y en la que se practica la bondad, la caridad

y el amor al prójimo, te doy gracias por haber nacido en el Ecuador un país

hermoso en el que las maravillas de su naturaleza son la traducción del infinito

amor que tienes a la humanidad.

Dios te pido perdón por todos mis errores, y te pido también que me ayudes a

desechar todo lo malo que hasta hoy hubo en mí. Señor si algún día me das la

oportunidad de dirigir los destinos de mi Patria guíame por los caminos de la

honestidad y nunca me dejes caer en el egoísmo y el egocentrismo.

Este proyecto les dedico también a mis padres quienes siempre me apoyaron en

los momentos difíciles y me brindaron todo su amor y abnegación, en especial mi

madre quién fue para mí corno un ángel de la guarda que me hacia compañía en

los momentos de soledad, me daba alegría en los momentos de tristeza, me

infundía valor y fortaleza en los momentos de debilidad, era la voz que levantaba

mi espíritu y la mano de ayuda siempre lista en los momentos críticos, ella me

enseño a través de su nobleza los valores más bellos como son: amar a Dios,

amar a mi patria, amar a mi trabajo, amarme a mí mismo, me enseño también a

luchar por mis anhelos, a ser emprendedor y me hizo comprender que la

constancia y la paciencia son invencibles. Madre tu fuiste la luz que Dios me dio

para ver en la oscuridad, por eso le pido a Dios y la Virgen María que cuiden de ti

y te bendigan por siempre.


CONTENIDO

TOMO I

RESUMEN xiii

PRESENTACIÓN xiv

CAPÍTULO 1

ANÁLISIS PREVIO 1

1.1. INTRODUCCIÓN 1

1.2. ANTECEDENTES 2

1.2.1. INFRAESTRUCTURA FÍSICA DEL MUNICIPIO DE SANTO DOMINGO DELOS COLORADOS A NIVEL CORPORATIVO 3

1.3. ESTRUCTURA ACTUAL DE LA RED DE VOZ Y DATOS DEL MUNICIPIO

DE SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS , 5

1.3.1. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA TELEFÓNICO 6

1.3.1.1. Capacidad de la central telefónica Nltsuko 9

1.3.1.2. Fuente de alimentación y respaldo de la central telefónica Nitsuko 9

1.3.1.3. Protección y filtrado interno 10

1.3.1.4. Generador de timbrado 11

1.3.1.5. Conversión digital e integración de datos 11

1.3.2. INFRAESTRUCTURA DE LA RED DE DATOS DEL MUNICIPIODE SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS 13

1.3.2.1. Servidores 13

1.3.2.2. Estaciones de trabajo 15

1.3.2.3. Switches 16

1.3.2.4. Hubs 17

1.3.3. INFRAESTRUCTURA DEL SISTEMA DE CABLEADO ESTRUCTURADODEL MUNICIPIO DE SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS 18

u

1.3.4. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS SUBSISTEMAS DE RED

DEL MUNICIPIO DE SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS 20

1.4. DEFINICIÓN-DE LAS NECESIDADES INSTITUCIONALES DEL MUNICIPIO

DE SANTO DOMINGO 20

1.4.1. ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL DEL MUNICIPIO DE SANTO DOMINGO

DE LOS COLORADOS.. 21

1.4.2. IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES DE VOZ

Y DATOS EN EL PALACIO MUNICIPAL 2 23

1.4.3. IMPLEMENTACIÓN DE.UNA RED DE DATOS EN LA BIBLIOTECA

MUNICIPAL DE SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS 23

1.4.4. ENLACE DE LOS DIFERENTES EDIFICIOS 23

1.4.5. DEFINICIÓN DE LA CAPACIDAD DE CONEXIÓN DEL MUNICIPIO

CON UN PROVEEDOR DE SERVICIOS DE INTERNET (ISP) 24

1.4.6. DIMENSIÓN DE LAS REDES TELEFÓNICAS 25

1.4.7. DEFINICIÓN DE LOS LINEAMIENTOS GENERALES PARA LA .

ADMINISTRACIÓN DE LAS REDES MUNICIPALES 25

CAPÍTULO 2

CÁLCULOS PREVIOS PARA DIMENSIONAR EL SISTEMA 28

2.1. GENERALIDADES 28

2.2. ANÁLISIS ESTIMATIVO DEL NÚMERO DE USUARIOS DEL SISTEMA DE RED

MUNICIPAL 28

2.2.1. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE USUARIOS DEL SISTEMA DE RED

EN EL PALACIO MUNICIPAL2 28

111

2.2.1.1. Número estimativo de usuarios en la red de datos del

Palacio Municipal 2 29

2.2.1.2. Número estimativo de usuarios del sistema telefónico en

el Palacio Municipal 2 32

2.2.2. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE USUARIOS DEL SISTEMA

DE RED EN LA BIBLIOTECA MUNICIPAL 34

2.3. ESTIMACIÓN DEL CRECIMIENTO DEL NÚMERO DE USUARIOS EN

EL SISTEMA INTEGRADO DE RED MUNICIPAL 35

2.4. ANÁLISIS DE TRÁFICO PARA DIMENSIONAR LA CAPACIDAD DE LAS REDES DE

DATOS 37

2.4.1. ANÁLISIS DE LAS APLICACIONES INFORMÁTICAS 38

2.4.1. LConfiabilidad 38

2.4.1.2. Capacidad 38

2.4.1.3. Retardo 39

2.4.2. CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS APLICACIONES INFORMÁTICAS 40

2.4.3. PROPUESTA DE EMPLEO DE APLICACIONES INFORMÁTICAS

POR PARTE DE LA MUNICIPALIDAD Y LA EMAPA 41

2.4.4. MODELADO DEL USO DE APLICACIONES POR PARTE

DE LA MUNICIPALIDAD 44

2.4.5. ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO EN REDES IEEE 802.3 46

2.4.5.1. Análisis de Metcalfe y Boggs para la evaluación del rendimiento

enredes IEEE 802.3 47

2.4.6. CÁLCULOS ESTIMATIVOS DEL TRÁFICO INTERNO ACTUAL Y POTENCIAL

DE LAS REDES DE DATOS QUE INTEGRARÁN EL SISTEMA 52

2.4.6.1. Evaluación del tráfico de datos en la red del Palacio Municipal 52

2.4.6.2. Tráfico proyectado de datos en la red del Palacio Municipal 56

2.4.6.3. Evaluación de la demanda de tráfico para el diseño de la red de datos

del Palacio Municipal 2 60

IV

2.4.6.3.1. Análisis de la factibilidad de diseño de una red Fast Ethernet

para cubrirlas necesidades de comunicación de datos en el

Palacio Municipal 2 65

2.4.6.4. Evaluación de la demanda de tráfico para el diseño de la red de datos

en la Biblioteca Municipal 69

2.4.6.5. Evaluación de la demanda externa del tráfico en las redes de datos

de los diferentes edificios 70

2.4.6.5.1. Evaluación de la demanda de tráfico entre el Palacio Municipal

y el proveedor de servicios de Internet 72

2.5. ANÁLISIS DEL TRÁFICO TELEFÓNICO EN LA RED DEL PALACIO MUNICIPAL,

PARA ESTABLECER CONDICIONES DE DISEÑO Y MEJORAS 77

2.5.1. PRUEBAS PARA LA MEDICIÓN DEL TIEMPO DE OCUPACIÓN

DE LAS TRONCALES Y EXTENSIONES DEL PALACIO MUNICIPAL 77

2.5.2. CÁLCULOS ESTIMATIVOS DEL TRÁFICO TELEFÓNICO EN LA RED

DEL PALACIO MUNICIPAL 79

2.5.3. PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DEL SISTEMA TELEFÓNICO ACTUAL

Y DISEÑO DE LA NUEVA RED A IMPLEMENTARSE EN EL

PALACIO MUNICIPAL 2 83

CAPÍTULO 3

DISEÑO DEL SISTEMA 89


3.2. DISEÑO DE LAS REDES DE CABLEADO ESTRUCTURADO EN LA BIBLIOTECA

Y EL PALACIO MUNICIPAL 2 89

3.2.1. CARACTERÍSTICAS ARQUITECTÓNICAS DE LA BIBLIOTECA

MUNICIPAL 90

3.2.2. CARACTERÍSTICAS ARQUITECTÓNICAS DEL PALACIO MUNICIPAL 2 90

V

3.2.3. DISEÑO DE LA PARTE PASIVA DE LAS REDES 91

3.2.3.1. Subsistema área de trabajo 91

3.2.3.2. Subsistema horizontal 95

3.2.3.3. Subsistema closet de telecomunicaciones y cuarto de equipos 103

3.2.3.4. Subsistema vertical (backbone) 108

3.3.DISEÑO DE LAS REDES DE ACCESO ENTRE LOS EDIFICIOS 109

3.3.1. SITUACIÓN GEOGRÁFICA 109

3.3.2. CAPACIDAD DE TRANSMISIÓN, ESCALABILIDAD, CALIDAD DE SERVICIO

Y DISPONIBILIDAD 111

3.3.3. COSTOS DE INVERSIÓN Y LOGÍSTICA DE INSTALACIÓN 113

3.3.4. DISEÑO DE LA RED DE ACCESO ENTRE EL EDIFICIO MATRIZ

Y EL PALACIO MUNICIPAL 2 114

3.3.5. DISEÑO DE LA RED DE ACCESO ENTRE EL PALACIO MUNICIPAL 2

Y LA BIBLIOTECA 116

3.4. DISEÑO DE LA PARTE ACTIVA DEL SISTEMA 117

3.4.1. SISTEMA TELEFÓNICO 117

3.4.2. SISTEMA DE DATOS 119

CAPÍTULO 4

FUNDAMENTOS DE ADMINISTRACIÓN DE REDES DE TELECOMUNICACIONES 123


4.1.1. PRINCIPALES OBJETIVOS DE LA ADMINISTRACIÓN DE REDES 124

4.2. ELEMENTOS DE ADMINISTRACIÓN DE LAS REDES DE

TELECOMUNICACIONES 125

VI

4.3.ÁREAS FUNCIONALES DE LA ADMINISTRACIÓN DE REDES 128

4.4. SUBSISTEMA DE ADMINISTRACIÓN TELEFÓNICO 130

4.5. SUBSISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE DATOS 135

4.5.1. ARQUITECTURAS DE ADMINISTRACIÓN DE REDES DE DATOS 136

4.5.1.1. Protocolo Genérico de Información de Administración OSI

(OSI, Common Management Information Protocol CMIP) 136

4.5.1.1.1. Área de supervisión y fallos 137

4.5.1.1.2. Administración de la configuración 138

4.5.1.1.3. Administración de la contabilidad 139

4.5.1.1.4. Administración del rendimiento 140

4.5.1.1.5. Administración de seguridad 140

4.5.1.2. Protocolo Simple de Administración de Redes

(Simple Network Management Protocol SNMP) 140

4.5.2. ACTIVIDADES DE ADMINISTRACIÓN EN LAS REDES DE DATOS

DEL MUNICIPIO 144

4.5.2.1. Administración de eventos 144

4.5.2.1.1. Monitoreo de los recursos críticos de la red 145

4.5.2.2. Respaldo y recuperación de datos 147

4.5.2.3. Administración de los usuarios 147

4.5.2.4. Programación de la carga de trabajo 148

4.5.2.5. Administración de los servicios 148

4.5.2.6. Administración de problemas 149

4.5.2.7. Administración de seguridad 154

CAPÍTULO 5

ANÁLISIS DE COSTOS 157

Vil


5.2. CONCEPTOS BÁSICOS 157

5.2.1. PRECIO UNITARIO 157

5.2.2. EVALUACIÓN DE LOS COSTOS DE INVERSIÓN 158

5.2.3. EVALUACIÓN DE LOS COSTOS UNITARIOS DE INVERSIÓN 158

5.2.4. DETALLE DE LOS COSTOS DE INVERSIÓN DEL PROYECTO 173

5.2.5. RESUMEN DE LOS COSTOS DE INVERISIÓN DEL PROYECTO 179

5.2.6. COSTOS DE INVERSIÓN REFERENCIALES DE ACCESO A LOS

PROVEEDORES DE TELEFONÍA E INTERNET 179

CAPÍTULO 6

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 181

BIBLIOGRAFÍA 185

ÍNDICE DE TABLAS

ANÁLISIS PREVIO 1

Tabla 1.1. Ciudades más pobladas del Ecuador según el último censo de población

y vivienda del INEC 1

Tabla 1.2. Demanda de servicios por parte de la población del Cantón Santo

Domingo 2

Tabla 1.3. Interfaces de la central telefónica del Municipio 8

Tabla 1.4. Distribución de las tarjetas del sistema telefónico 9

Tabla 1.5. Hardware de los servidores 13

VIH


Tabla 2.1. Número de extensiones por tipo de oficina 29

Tabla 2.2. Número de usuarios de la Empresa Municipal de Agua Potable

para la red de datos de la Casa Municipal 2 30

Tabla 2.3. Número de usuarios de las dependencias Municipales para la red

de datos del Palacio Municipal 2 31

Tabla 2.4. Distributivo de extensiones telefónicas para las oficinas de servicios

generales del Palacio Municipal 2 32

Tabla 2.5. Distributivo de extensiones en las oficinas de Archivo del Palacio

Municipal 2 32

Tabla 2.6. Distributivo de extensiones en las oficinas de los directores y jefes

departamentales del Palacio Municipal 2 33

Tabla 2.7. Distributivo de extensiones en las bodegas del Palacio Municipal 2 34

Tabla 2.8. Distributivo de extensiones en las oficinas del Personal Operativo 34

Tabla 2.9. Distributivo de salidas de información en la Biblioteca Municipal 34

Tabla 2.10. Número actual y proyectado de usuarios de las dependencias

municipales para la red de datos del Palacio Municipal 2 36

Tabla 2.11. Número actual y proyectado de usuarios de la EMAPA para la red

de datos del Palacio Municipal 2.... 37

Tabla 2.12. Modelo de uso de aplicaciones por parte de las áreas de servicio

del Municipio de Santo Domingo 45

Tabla 2.13. Rendimiento del canal de transmisión para una Red 100 BASE-TX 51

Tabla 2.14. Tráfico máximo que pueden generar los usuarios de la red

conectados a los switches 55

Tabla 2.15. Demanda de tráfico a 10 años en la red de datos del Palacio Municipal 57

Tabla 2.16. Simultaneidad en el uso de aplicaciones por parte de los usuarios

más representativos del Municipio de Santo Domingo 58

Tabla 2.17. Demanda probable del tráfico de datos en el Palacio Municipal a 10 años 59

Tabla 2.18. Cantidad de información requerida por los usuarios del grupo 1

para el desarrollo de sus actividades 62


para el desarrollo de sus actividades 63


para el desarrollo desús actividades 64

Tabla 2.21. Longitud de la trama media de datos 65

Tabla 2.22. Segmentación de la información generada por las aplicaciones 67

Tabla 2.23. Demanda de diseño de la red de datos del Palacio Municipal 2 68

Tabla 2.24. Demanda de diseño de la red de datos de la Biblioteca Municipal 69

IX

Tabla 2.25. Demanda externa del tráfico de datos por parte de los enlaces

de comunicaciones entre los edificios 72

Tabla 2.26. Cuadro comparativo entre el máximo ancho de banda y el máximo número

de usuarios simultáneos para diferentes conexiones 74

Tabla 2.27. Resumen de los datos de la tabla 2.26 75

Tabla 2.28. Número de troncales ocupadas por hora del período laboral principal 78

Tabla 2.29. Número de extensiones ocupadas por hora del período laboral principal 78

Tabla 2.30. Datos técnicos del empleo de troncales 80

Tabla 2.31. Datos técnicos del empleo de extensiones 82

Tabla 2.32. Tráfico telefónico en el Palacio Municipal 82

Tabla 2.33. Alternativas de conexión del Palacio Municipal con Andinatel 83

Tabla 2.34. Tráfico ofrecido por tipo de abonado 84

Tabla 2.35. Alternativas de conexión del Palacio Municipal con Andinatel a futuro 84

Tabla 2.36. Alternativas de conexión del Palacio Municipal 2 con Andinatel 84

Tabla 2.37. Requisitos para mejorar el sistema telefónico del Edificio Matriz 87

Tabla 2.38. Requisitos para ¡mplementar el sistema telefónico en el Palacio Municipal 2 87

DISEÑO DEL SISTEMA : 89

Tabla 3.1. Distributivo de puntos de red en el Palacio Municipal 2 91

Tabla 3.2. Distributivo de puntos de red en la Biblioteca Municipal 92

Tabla 3.3. Configuración T568AyT568B (AT&T) 93

Tabla 3.4. Distributivo de tomas de telecomunicaciones en el Palacio Municipal 2 94

Tabla 3.5. Distributivo de tomas de telecomunicaciones en la Biblioteca Municipal 95

Tabla 3.6. Cantidad teórica de cable UTP Cat. 5E a emplearse en el subsistema

horizontal del Palacio Municipal 2 96


horizontal de la Biblioteca Municipal 96

Tabla 3.8. Número de rollos requeridos en el Palacio Municipal 2 99

Tabla 3.9. Número de rollos requeridos en la Biblioteca Municipal : 99

Tabla 3.10. Dimensiones de las canaletas que se emplearán en el enrutamiento

del cableado horizontal de los edificios 100

Tabla 3.11. Cantidades de canaleta que se emplearán en el Palacio Municipal 2 101

Tabla 3.12. Cantidades de canaleta que se emplearán en la Biblioteca Municipal 101

Tabla 3.13. Número de canaletas que se emplearán en el Palacio Municipal 2 101

Tabla 3.14. Número de canaletas que se emplearán en la Biblioteca Municipal 101

Tabla 3.15. Accesorios para canaleta que se emplearán en el Palacio Municipal 2 102

Tabla 3.16. Accesorios para canaleta que se emplearán en la Biblioteca Municipal 102

X

Tabla 3.17. Cantidad de escalerilla en el Palacio Municipal 2 102

Tabla 3.18. Cantidad de escalerilla en la Biblioteca Municipal 103

Tabla 3.19. Accesorios de escalerilla a emplearse en el Palacio Municipal 2 103

Tabla 3.20. Accesorios de escalerilla a emplearse en la Biblioteca Municipal 103

Tabla 3.21. Número de patch panels en la Biblioteca Municipal 106

Tabla 3.22. Número de patch panels en el Palacio Municipal 2 106

Tabla 3.23. Número de regletas tipo 110 de 200 pares que se emplearán en el diseño 107

Tabla 3.24. Demanda mínima de capacidad de la central del Palacio Municipal 2 119

Tabla 3.25. Tarjetas de interfaz requerida por la central telefónica 119


Tabla 4.1. Equipo humano requerido para la administración de la red 151

ANÁLISIS DE COSTOS 157

Tabla 5.1. Rangos porcentuales de los costos directos para evaluar los costos

indirectos del proyecto 161

Tabla 5.2. Costos directos de inversión por compra de materiales

para el montaje de rack en la Biblioteca Municipal 169

Tabla 5.3. Costos de inversión para la implementación de la red

de cableado estructurado del Palacio Municipal 2 170


de cableado estructurado del Palacio Municipal 2 171


de cableado estructurado de la Biblioteca Municipal 172


de cableado estructurado de la Biblioteca Municipal 173

Tabla 5.7. Costos de inversión para la implementación de las redes de acceso

para la comunicación entre los edificios 174

Tabla 5.8. Costos de inversión para la implementación de las redes de acceso

para la comunicación entre los edificios.... 175

Tabla 5.9. Costos de inversión para la compra del Sistema Telefónico 176

Tabla 5.10. Costos de inversión para la compra del Sistema Telefónico 177

Tabla 5.11. Costos de inversión para la compra de los switches del sistema de datos 178

Tabla 5.12. Costo total del proyecto 179

Tabla 5.13. Costo total de instalación de acometidas telefónicas 180

XI

Tabla 5.14. Costo de conexión mensual de acceso a Internet a 256 kbps 180

ÍNDICE DE FIGURAS

ANÁLISIS PREVIO 1

Figura 1.1. Palacio Municipal del Cantón Santo Domingo de los Colorados 4

Figura 1.2. Palacio Municipal 2 de Santo Domingo de los Colorados 4

Figura 1.3. Biblioteca Municipal de Santo Domingo de los Colorados 5

Figura 1.4. Estructura de la Central Telefónica Nitsuko 6

Figura 1.5. Estructura de gabinetes de la central telefónica Nitsuko DXZ-328 7

Figura 1.6. Esquema del sistema de cableado estructurado en el edificio matriz

del Municipio de Santo Domingo de los Colorados.. 19

Figura 1.7. Estructura Organizacional del Municipio de Santo Domingo 22


Figura 2.1. Eficiencia de la red 100 BASE-TX con tiempo de ranura mínimos 51

Figura 2.2. Ocupación de las líneas troncales en la hora pico del sistema 81

DISEÑO DEL SISTEMA 89

Figura 3.1. Esquema de configuración de cableado pin/par 94

Figura 3.2. Perfil existente entre el Edificio Matriz y el Palacio Municipal 2 111


Figura 4.1. Flujo de Información de Gestión 129

Figura 4.2. Bucle de actividades de gestión 130

Figura4.3. Marco de Gestión OSI 137

Figura 4.4. Arquitectura del sistema de gestión SNMP 142

Xlll

RESUMEN

El presente proyecto versa sobre el diseño de las redes de telecomunicaciones

que permitirán una integración total de las actividades de la Municipalidad del

Cantón Santo Domingo, y que a su vez permitirán el desarrollo y organización de

sus áreas estratégicas de servicio tales como: el agua potable, la educación y la

salud. En este proyecto se incluirán también los lineamientos generales para el

buen manejo y administración de las redes de telecomunicaciones municipales.

El diseño de estas redes se fundamentó en las necesidades actuales de

comunicación del Municipio de Santo Domingo de los Colorados y en la

proyección futura de dicha entidad edilicia para el empleo de nuevos servicios de

información que le permitan incrementar su eficiencia y productividad, con el fin

de que la misma brinde más y mejores servicios a sus contribuyentes.

La definición de las tecnologías de comunicación de las diferentes redes se

determinó en base de análisis de tráfico para cada uno de los servicios ofrecidos

por la red y considerando ciertos factores adicionales como la calidad de servicio,

la escalabilidad, los costos de inversión, la logística de instalación, etc.

Por otra parte, para la definición de los lineamientos generales de administración

de las redes de telecomunicaciones se tomó en cuenta las características

generales de arquitecturas de administración referenciales tales como TMN

(Telecomunicación Management Network) aplicando las mismas al entorno de la

municipalidad, según lo demandan las políticas empresariales de la institución.

XIV

PRESENTACIÓN

La tecnología siempre ha tenido una importancia decisiva en el progreso de la

humanidad; en este ámbito las TIC (Tecnologías de Información y Comunicación)

han mostrado su capacidad de aumentar el acceso a la información y al

conocimiento a una velocidad y en una extensión nunca antes imaginada,

logrando de esta manera mayor eficiencia y productividad en los entes de la

sociedad.

La necesidad de lograr una integración de todos los entes que tienen un fin

común es fundamental si se quiere lograr resultados óptimos dentro de los

tiempos ponderados para la ejecución de los procesos y para ello se requieren

sistemas de comunicaciones eficientes que entreguen la información a su destino

de una manera ágil y oportuna independientemente de su ubicación dentro del

entorno que los rodea.

En el contexto de las anteriores observaciones, el presente proyecto se encuentra

plenamente justificado puesto que el mismo tendrá una connotación muy grande

si se toma en cuenta los beneficios que la Municipalidad podría alcanzar,

sobretodo en el ámbito del mejoramiento de su imagen institucional muy

desgastada por la ineficiencia en la entrega de los servicios básicos que ofrece a

sus contribuyentes causadas por la falta de una infraestructura de

telecomunicaciones en las áreas estratégicas.

1. ANÁLISIS PREVIO.

El presente capítulo, presenta una descripción general de la infraestructura de

comunicaciones existente en el Municipio de Santo Domingo de los Colorados

hasta Marzo del 2003, y además define las condiciones necesarias para el

mejoramiento de la misma.

1.1. INTRODUCCIÓN.

El cantón Santo Domingo, es uno de los cantones más prósperos de la provincia

de Pichincha e inclusive del Ecuador, debido a su estratégica ubicación entre la

Costa y la Sierra; se ha convertido en un lugar eminentemente comercial, en el

que se han asentado varios inmigrantes provenientes de distintos lugares del país

y del extranjero, sobre todo de Colombia.

Este proceso de inmigración ha motivado un crecimiento importante y

desordenado del cantón; por lo que actualmente la ciudad de Santo Domingo de

los Colorados se ha convertido en la cuarta ciudad más poblada del país, y así lo

destaca el INEC1, en su último Censo de población y vivienda (Tabla 1.1).

ORDEN123

;, ' • • • 4 \ " , .5

CIUDADGUAYAQUILQUTTOCUENCA

SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOSMÁCHALA

TOTAL

1.952.0291.399.814

276.964

200.421198.123

HOMBRES957.587676.196131.204

98.82798.273

MUJERES994.442

723.618145.760

101.59499.850

Tabla 1.1. Ciudades más pobladas del Ecuador según el último censo de población y

vivienda del INEC

Este desbordante crecimiento de la población se ha traducido en igual crecimiento

de las necesidades del Cantón y por ende de su Municipio para cubrir dichas

necesidades.

1 INEC: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos

2

En este contexto, los requerimientos institucionales del Municipio han involucrado

la creación de nuevas áreas de servicio tales como la de Seguridad Ciudadana, la

rehabilitación de los servicios tradicionales como los sistemas de recaudación, e

implican la atención de áreas estratégicas descuidadas por más de veinte años

como son el agua potable, la educación y la salud.

Por estas razones es necesario que el Municipio de Santo Domingo de los

Colorados cuente con una infraestructura sólida de comunicaciones que integre a

la totalidad de sus dependencias y que a su vez les permita alcanzar un desarrollo

sostenido.

1.2. ANTECEDENTES.

Hasta finales del año 2000, el Municipio de Santo Domingo de los Colorados se

encontraba sumido en un caos debido a que no contaba con una infraestructura

adecuada de comunicaciones que le permitiera agilitar sus procesos de gestión y

por ende que le permitiera mejorar sus servicios y la atención al contribuyente.

Esto motivó a la nueva administración del Municipio de Santo Domingo de los

Colorados encabezada por el Señor. Kléber Paz y Miño Flores a tomar medidas

urgentes para la modernización de la institución, y por esta razón se implemento

en el edificio matriz un sistema de comunicaciones de voz y datos, el mismo que a

pesar de haber contribuido en gran medida a la organización interna de la

Institución, no ha permitido el progreso de las áreas de servicio que la población

de Santo Domingo de los Colorados demanda con mayor urgencia (Tabla 1.22.).

ÍTEM

12345

SERVICIOS

Agua PotableEducaciónSeguridadSaludOtros

TOTAL:

(%) DE LA POBLACIÓN

403015132

100

Tabla 1.2 Demanda de servicios por parte de la población del Cantón Santo Domingo.

Datos tomados del departamento de Planificación del Municipio año 2002.

La limitación en el desarrollo de estas áreas no es causada por la falta de

tecnología en los sistemas de comunicaciones del edificio matriz, sino por la falta

de cobertura de servicios de telecomunicaciones en las áreas afectadas, por

cuanto las mismas se encuentran ubicadas en otros inmuebles de la

municipalidad que carecen casi por completo de una infraestructura de

telecomunicaciones.

Por lo expuesto, el presente proyecto se centrará en el diseño de las redes que

permitirán una cobertura total de servicios de comunicaciones informáticas y

telefónicas en todas las dependencias y empresas municipales carentes de los

mismos; y además en el diseño de las redes que permitan integrar las actividades

municipales dentro de un solo sistema de red de telecomunicaciones.

Con el propósito de establecer las áreas de cobertura que brindará la nueva Red

Integrada de Telecomunicaciones Municipal, a continuación se presenta un

resumen de la infraestructura física con la que cuenta el Municipio de Santo

Domingo de los Colorados a nivel corporativo.

1.2.1. INFRAESTRUCTURA FÍSICA DEL MUNICIPIO DE SANTO DOMINGO

DE LOS COLORADOS A NIVEL CORPORATIVO.

El Municipio de Santo Domingo de los Colorados a nivel corporativo cuenta con

tres edificios principales, de acuerdo a las funciones administrativas que

cumplen. Estos son:

- El edificio matriz denominado Palacio Municipal. (Fig. 1.1)

- El Palacio Municipal 2 o Casa Municipal 2 (Fig. 1,.2)

- La Biblioteca Municipal (Fig. 1.3).

Estos inmuebles se encuentran separados geográficamente y en ellos se

albergan las distintas dependencias y empresas municipales.

4

Figura. 1.1. Palacio Municipal del Cantón Santo Domingo de los Colorados.

• vilii^X###&'• r

>íf.;-4''"/

.í-feíáLjíi^-4i

,.

:-É -Figura 1.2. Palacio Municipal 2 de Santo Domingo de los Colorados.

Figura 1.3. Biblioteca Municipal de Santo Domingo de los Colorados.

Puesto que el diseño del sistema implicará la creación de nuevas redes que se

integrarán en un solo sistema con la red existente en el edifico matriz, a

continuación se describe la estructura de dicha red.

1.3. ESTRUCTURA ACTUAL DE LA RED DE VOZ Y DATOS DEL

MUNICIPIO DE SANTO DOMINGO DE LOS COLORADOS.

El Palacio Municipal posee una moderna infraestructura de telecomunicaciones,

pues cuenta con una red privada que brinda servicios de voz y datos; estos

servicios son transmitidos a través de un sistema de cableado estructurado, en el

que, las comunicaciones de voz se establecen a través de una Central Telefónica

Digital Privada PABX3, y el sistema de datos lo hace a través de una red de alta

velocidad (Fast Ethernet) de tecnología 100 BASE-TX4.

3 Prívate Automatic Branck Exchange4 Estándar de red definido por el comité IEEE 802.3 que permite una velocidad de transmisión de100 Mbps sobre par trenzado DTP mínimo de categoría 5.

Ambos subsistemas de comunicaciones se manejan de manera independiente en

cuanto a su parte activa, y no presentan una alternativa directa para su

convergencia.

Para comprender de mejor manera el funcionamiento de cada subsistema de

comunicaciones, a continuación se presentan las características de cada uno de

los mismos:

1.3.1. CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA TELEFÓNICO.

El Sistema Telefónico Digital con el que cuenta el Municipio de Santo Domingo

tiene como elemento activo principal la Central Telefónica de marca Nitsuko y

modelo DXZ-328.

Esta central está constituida en base de avanzados interfaces de conmutación

digital y control por programa almacenado, y funciona mediante el siguiente

esquema (Figura 1.4)5:

Conv.AC/DG

FuenteDePoder

RespaldodeEnergía

Generador deTimbrado

| » «B i-.

IníerfasesEquipoPeriférico

l_^N. Concentrado!r /

coN•E".X1 :0NES

Conmutación CircuitosAuxiliares

Figura 1.4. Estructura de la Central Telefónica Nitsuko.

Figura tomada del Ing. José Joskowicz

Todos estos componentes se encuentran distribuidos físicamente dentro de

módulos o gabinetes con los cuales se encuentra estructurada la central (Figura

1.5).

Cada módulo está constituido por una fuente de poder y algunas ranuras o slots

que le permiten hacer arreglos para la interconexión de las diferentes tarjetas de

Interfaz del sistema tales como son las interfaces de troncales C.O. (Central

Office), las interfaces para extensiones, etc.

Max 384 puertos

-f 144 puertos

+144 puertos

' A

96 miertos

Módulo Expanción(cada uno)

Ancho :59Ümmtroñ : 340 nmiAlto : 400 mm

Peso :20Kgs

Módulo Básico

Ancho: 590 raraírof, : 340 mmAlto ; 680 mra

Peso í30íCgs

Figura 1.5. Estructura de gabinetes de la Central Telefónica Nitsuko DXZ-328.

-.„•-•-,

Es necesario mencionar que actualmente la central telefónica del Municipio posee

dos módulos, sin embargo por la infraestructura de su hardware, se puede añadir

un módulo de expansión más, lo que a su vez permitiría la inserción de 9 tarjetas

adicionales de interfaz para el sistema.

El sistema posee gran flexibilidad pues permite acoger interfaces tanto analógicas

como digitales, esta flexibilidad es de gran importancia puesto que le permitirá al

sistema mantenerse vigente por varios años.

En forma particular la central telefónica del Municipio de Santo Domingo posee y

emplea los siguientes interfaces (Tabla 1.3):

Interfaz DEL SISTEMAMainboardUnidad Central de ProcesoDTMF-ReceiverUnidad Generadora de Timbrado6

Puertos de troncales Analógicas C.O.Extensiones digitalesExtensiones Analógicas

NOMENCLATURADX-Z328 EPM KSUDX2E-CPRU-B1DX2E-CDTU-A1DX2E-RGU-BDX2E- (4/8)7 ATRU-LS1DX2E-(8/16)8DSTU-3B1DX2E-(8/16) ASTU-S1

TIPODigitalDigitalAnalógicoAnalógicoAnalógicoDigitalAnalógico

Tabla 1.3. Interfaces de la central telefónica del Municipio.

Además de estos interfaces la central permite la interconexión de otros ¡nterfaces

tales como los ISDN (PRI, BR1) y los interfaces de Tie-Line Analógica; sin

embargo no cuenta con ¡nterfaces para comunicación de voz sobre 1P, lo que

limita su capacidad de convergencia con el sistema de comunicación de datos.

Las diferentes interfaces del sistema se pueden distribuir indistintamente dentro

de los módulos; sin embargo, la Unidad Central de Proceso (CPU), la Unidad

Generadora de Timbrado (RGU - B) para los puertos analógicos y el receptor de

tonos para los puertos analógicos (DTMF - Receiver) deben ubicarse en el

módulo principal.

6 La Unidad Generadora de Timbrado es un dispositivo que no se conecta a los slots del sistema.7 Se pueden tener tarjetas que permiten recibir 4 u 8 troncales C.O. (Central Office).8 Se pueden tener tarjetas que provean 8 o 16 extensiones digitales.

Pese a la facilidad que posee la central para la interconexión de sus interfaces

dentro de sus módulos, para propósitos de programación y administración del

sistema telefónico es necesario distribuir sus tarjetas de interfaz de una manera

lógica y ordenada, ya que cada comando de programación está asociada a un

número de puerto físico específico, por esta razón, se han distribuido estos

interfaces, de la siguiente manera (Tabla 1.4):

DISTRIBUCIÓN DE LAS TARJETAS DEL SISTEMAMÓDULO

3

MÓDULO

2

MÓDULO

1

SLOT

TARJETA

SLOT

TARJETA

SLOT

TARJETA

17

-

8

8 ASTU-A1

18

-

9

8ASTU-A1

0

CPRU -B1

19

-

10

LIBRE

1

16DSTU-3B2

20

-

11

8 ATRU-LS1

2

16DSTU-3B2

21

-

12

8 ATRU-LS1

3

16 DSTU-3B2

22

•

13

8 ATRU-LS1

4

16 DSTU-3B2

23

-

14

8 ATRU-LS1

5

16DSTU-3B2

24

•

15

UBRE

6

LIBRE

25

-

16

UBRE

7

CDTU-A1

Tabla 1.4. Distribución de las tarjetas del sistema telefónico

En base a esta estructura se pueden definir las siguientes características:

1.3.1.1. Capacidad de la central telefónica Nitsuko.

Tomando en cuenta el esquema distributivo de la tabla 1.4, la central telefónica

del Municipio posee en la actualidad una capacidad de entrada de 32 líneas

troncales C.O. (Central Office) y 96 extensiones de las cuales 80 son digitales y

16 son analógicas, además merced a sus dos módulos, tiene una capacidad de

crecimiento máxima del 50% en número de puertos de extensiones, o una

capacidad de crecimiento combinada más reducida dependiendo del número de

troncales o extensiones que se requieran añadir a futuro en el sistema según la

demanda de tráfico telefónico.

1.3.1.2. Fuente de alimentación y respaldo de la central telefónica Nitsuko.

La central telefónica se alimenta a través de la red eléctrica convencional a 110 V

de corriente alterna y 60 Hz e internamente realiza una conversión a 48 V de

corriente continua. Para un adecuado funcionamiento de la central este voltaje

10

continuo de alimentación de los circuitos internos no debe ser superior a los 51V

(DC) ni inferior a los 45V (DC) ya que en caso contrario se podría producir un

bloqueo parcial o permanente de la central.

Para evitar el corte del servicio de comunicaciones por falta del suministro

eléctrico, la central posee un sistema de respaldo compuesto por 4 baterías de 12

Vx7Ah9 lo que le permite al sistema permanecer en servicio por un lapso

aproximado de 10 minutos.

Además debido a que el Municipio cuenta con sistema UPS de 36 kVA que

alimenta a las principales oficinas de la municipalidad (incluido los cuartos de

Telecomunicaciones y Equipos), se tiene una fuente redundante de respaldo que

le permite a la central mantenerse en servicio por un período de 3 horas

aproximadamente; dependiendo obviamente del grado de uso de los equipos.

1.3.1.3. Protección y filtrado interno.

Para reducir al mínimo el ruido introducido en las diferentes etapas del

procesamiento de la señal de voz se tienen los siguientes filtros:

- Filtros DX2E-8FU-A1 para las tarjetas de troncales analógicas.

- Filtros DX2E-16FU-B1 para las extensiones analógicas o digitales.

- Filtros DX2E- 4FU-C1 para la unidad central de proceso.

Estos filtros también permiten la protección de las tarjetas de Interfaz de la central

telefónica contra las posibles descargas eléctricas que se podrían producir al

interior del edificio por la acción de diversos factores.

Además para la protección externa del sistema telefónico contra las descargas

eléctricas que podrían producirse a través del ingreso de las líneas troncales, se

tiene un grupo de fusibles de gas conocidos como "Arresters" que permiten el

9 Amperios hora

11

aislamiento eléctrico entre el medio externo (Sistema Telefónico Público) y

nuestro sistema telefónico privado.

1.3.1.4. Generador de timbrado.

El generador de timbrado (DX2E-RGU-B) envía una señal de 75 V y 25 Hz para

que los teléfonos multifrecuenciales (analógicos) conectados a la central sean

capaces de identificar las llamadas entrantes a su puerto.

1.3.1.5. Conversión digital e integración de datos.

Internamente la central telefónica maneja digitalmente lo relacionado con la

conmutación, control y comunicación de señales de voz; por esta razón sus

diferentes interfaces ASTU (Analog Station Unit) y ATRU (Analog Trunk Unit) que

permiten la entrada y salida de señales analógicas deben realizar los proceso de

conversión analógico a digital y viceversa; los interfaces DSTU (Digital Station

Unit) no realizan ninguna conversión puesto que dicho proceso se realiza desde el

teléfono al cual está conectado el puerto digital.

El sistema es de conmutación digital TDM con codificación PCM Ley A y está de

acuerdo con los estándares internacionales del ITU-T; esta conmutación es

controlada mediante un programa almacenado en memoria no volátil (La memoria

no volátil la constituye un disquete).

Este sistema permite una comunicación integrada de voz y datos a 19.2 kbps a

través de un Interfaz DCl (Interfaz de comunicación de datos) que no es más que

un Interfaz serial RS-232, lo cual limita la convergencia entre los sistemas de voz

y datos, y por tal motivo cada subsistema de comunicaciones se diseñará

individualmente, salvo en el caso de que las necesidades comunicación impliquen

una multiplexación de señales en las redes de acceso.

La central telefónica presta varias facilidades, dentro de las cuales podemos

mencionar las siguientes:

26

organizar las actividades del sistema (a través de la asignación de tiempos de

acceso a los servicios), mejorar la eficacia en los procesos y evaluar las

proyecciones futuras del sistema.

En resumen, el diseño contemplará los siguientes puntos:

- Se diseñarán las redes de cableado estructurado en el Palacio Municipal 2

y la Biblioteca.

- Se diseñarán las redes de acceso entre los edificios principales de la

municipalidad.

La importancia de implementar las diferentes redes y enlazar las mismas en un

solo sistema integrado radica en el hecho de superar todas las deficiencias de las

comunicaciones de datos y telefónicas actuales que limitan la capacidad de

gestión municipal y que además le provocan pérdidas económicas por la lentitud

en la realización de los procesos y la no coordinación a tiempo entre las entidades

para la ejecución de los proyectos.

Para la realización del presente proyecto se tomarán en cuenta las siguientes

condiciones:

1. El sistema estará diseñado para dar una cobertura total de comunicaciones

a todos sus usuarios y mantener una infraestructura lo suficientemente

sólida para aceptar los nuevos cambios tecnológicos que puedan

presentarse dentro de un período de vida útil de 10 años.

2. El sistema estará diseñado para soportar el tráfico generado por los

usuarios a través del empleo de sus aplicaciones de voz y datos.

3. Para el diseño de las redes se considerarán la estructura arquitectónica de

los edificios; así como también las condiciones geográficas que los

envuelven para su enlace .entre sí.

Una vez definida las necesidades de comunicación de la institución, es necesario

establecer las necesidades de comunicación específicas por usuario y por

aplicación, con el propósito de calcular la demanda de tráfico de cada servicio y

determinar los sistemas de comunicación que permitan cubrir dichas demandas.

Los análisis de tráfico correspondientes a cada servicio, se detallan en el capítulo

2.

28

2. CÁLCULOS PREVIOS PARA DIMENSIONAR EL

SISTEMA.

2.1. GENERALIDADES.

En el presente capítulo se realizarán los análisis de tráfico a nivel de datos y a

nivel telefónico requeridos para dimensionar la capacidad de las diferentes redes

que formarán parte del sistema integrado de red municipal.

Puesto que estos análisis se fundamentan en las necesidades de comunicación

de los usuarios, para proceder con el desarrollo de los mismos, es indispensable

estimar la cantidad de usuarios que emplearán cada uno de los servicios de

telecomunicaciones que ofrecerá el sistema, por esta razón se parte del siguiente

análisis.

2.2. ANÁLISIS ESTIMATIVO DEL NÚMERO DE USUARIOS DEL

SISTEMA DE RED MUNICIPAL.

El presente análisis se encuentra fundamentado en la propuesta de diseño

establecida en el capítulo anterior; y permite determinar el número potencial de

usuarios que empleará el sistema de red en el Palacio Municipal 2 y Biblioteca

que aún no cuentan con sistemas de telecomunicaciones internos.

2.2.1. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE USUARIOS DEL SISTEMA DE

RED EN EL PALACIO MUNICIPAL 2.

Para establecer el número de usuarios que emplearán el sistema de red en este

inmueble, se hicieron las siguientes consideraciones:

1. Se tomó en cuenta el número de usuarios que poseen equipos de

computación en las dependencias municipales que actualmente ocupan las

instalaciones del edificio.

29

2. Se consideró la potencialidad que tienen los usuarios de la Empresa

Municipal de Agua Potable para usar equipos de computación en función

del número de empleados y de la similitud de procesos de gestión que

tiene la misma con la Municipalidad.

3. El espacio físico de las oficinas del inmueble asignadas a cada una de las

dependencias municipales y de la EMAPA.

4. Para el establecimiento del número de usuarios del sistema telefónico, se

consideró el esquema distributivo de la tabla 2.1.

Tipo de OficinaDirectoresJefes DepartamentalesConcejalesBodegasArchivoSoporte TécnicoMantenimiento edificioGuardianíaOficinas del Personal OperativoRecepción, Información

Número de Extensiones2 (1 secretaria)2 (1 secretaria)2 (1 secretaria)

11111

1 (por dependencia).2

Tabla 2.1. Número de extensiones por tipo de oficina

Este distributivo se determinó en base a considerar la logística de distribución de

extensiones con la que actualmente cuenta el Municipio.

A partir de estas condiciones, se derivan los siguientes resultados:

2.2.1.1. Numero estimativo de usuarios en la red de datos del Palacio Municipal 2.

Se estima que la red de datos de la casa municipal 2 deberá cubrir una demanda

inicial de 331 usuarios.

30

Este estimativo, resulta de considerar los aportes individuales de usuarios por

parte de cada una de las dependencias municipales y de la Empresa Municipal de

Agua Potable que en la actualidad ocupan las instalaciones de este edificio.

Estos aportes se detallan en las tablas 2.2 y 2.3:

EMPRESA DE AGUA POTABLEÍTEM

1

2

3

456789

101112

13

1415

16

1718

1920

21

DEPARTAMENTOS

AdquisicionesAuditoria InternaCatastrosComercializaciónContabilidadDepartamento de DiseñoDepartamento de DistribuciónDirección AdministrativaDirección TécnicaEstadísticas y CostosFacturaciónFinancieroFiscalizaciónGerenciaOperación de RedesPlanificación

PresupuestoRecursos HumanosSindicaturaSistemasTesorería

TOTAL

USUARIOS

2

22

8121210

8124689

9

11

10

46

612

14

16713

Tabla 2.2. Número de usuarios de la Empresa Municipal de Agua Potable para la red

de datos de la Casa Municipal 2

El estimativo mostrado es el más cercano al que se podría tener en la práctica,

ya que considera la semejanza de las funciones y la proporcionalidad de usuarios

de las dependencias de la EMAPA con las dependencias del Municipio.

13 En este distributivo se incluyen los servidores que se emplearán en la Empresa Municipal deAgua Potable.

31

El aporte de usuarios para la red de datos del Palacio Municipal 2 por parte de las

dependencias municipales es el siguiente:

DEPENDENCIAS MUNICIPALES

ÍTEM

-.382

3

4

5

6

7

11

10

11

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

v%i28

DEPARTAMENTOS

P lfe^^J'/S?'. . - * ' . ' " • • , ' , -Saneamiento AmbientalSeguridad CiudadanaComunicación SocialComisión de FiestasComisaría Municipal 1Comisaría Municipal 2

t," . ¡ ,; '|fci^^^p*lr?T'ésor¿nrá' ^ ' > V¿ "''Departamento de InquilinatoMantenimiento VialÉ 'ei ^dÍÉlMpatiísfá , .-. • . :Comisaría de Construcciones NorteFiscalizaciónComisaría de Construcciones SurOficina de Talleres

Mantenimiento EdificioDepartamento de TierrasDesarrollo a la ComunidadSecretaría del ConcejoConcejales

Coordinación de CooperativasPatronatoDirección de SaludCoordinación de Parroquias

feefrésfí'atálglióh d&ÉMH'IH .»'' • .Oficina de Camales y Rastros

TOTAL

USUARIOS

• / >t4

10

16

7

3

3

3

*•£$':&'• §V ••*''- '.4

3

3

8

3

8

3

2

2

9

8

5

24

2

6

8

3

.!___ 2

2

16414

Tabla 2.3. Número de usuarios de las dependencias Municipales para la red de datos

del Palacio Municipal 2.

Las dependencias resaltadas en color ocuparán las instalaciones del Palacio

Municipal 2 una vez que se implemente su red interna; estas dependencias irán

en calidad de representación de sus respectivas dependencias principales

14 En este distributivo se encuentra incluido los servidores que se emplearán en las dependenciasmunicipales ubicadas en el Palacio Municipal 2.

32

ubicadas en el edificio matriz con el fin de cumplir tareas logísticas y de carácter

administrativo que se requieren para un adecuado funcionamiento de la

institución,

2.2.1.2. Número estimativo de usuarios del sistema telefónico en el Palacio

Municipal 2.

Considerando el distributivo de la tabla 2.1 y los diferentes tipos de oficina con los

que cuenta el Palacio Municipal 2, se llegó a la conclusión de que el mismo

debería cubrir una demanda inicial de 141 extensiones, las mismas que deberán

ser repartidas de conformidad con lo mostrado en las tablas 2.4 a 2.8.

SERVICIOS GENERALES CASA MUNICIPAL 2ÍTEM

1

2

3

4

DEPARTAMENTOS

Recepción, Información EMAPA

Recepción, Información Municipio

Guardianía EMAPA

Guardianía Municipio

TOTAL

EXTENSIONES

2

2

1

1

6

Tabla 2.4. Distributivo de extensiones telefónicas para las oficinas de servicios

generales del Palacio Municipal 2.

ARCHIVOS CASA MUNICIPAL 2ÍTEM

1

2

3

4

5

6

7

DEPARTAMENTOS

SindicaturaContabilidad

FiscalizaciónDirección Técnica

TesoreríaPlanificaciónSecretaría del Concejo

TOTAL

EXTENSIONES

1

1

1

1

11

1

7

Tabla 2.5. Distributivo de extensiones en las oficinas de Archivo del Palacio

Municipal 2.

33

DIRECCIONES Y JEFATURAS CASAMUNICIPAL 2

ÍTEM12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

DEPARTAMENTOSAsesor Financiero

Auditor Interno

Director Administrativo EMAPADirector de Planificación

Director FinancieroGerenciaJefe de Catastros

Jefe de ComercializaciónJefe de ContabilidadJefe de DiseñoJefe de DistribuciónJefe de Estadísticas y CostosJefe de Fiscalización

Jefe de Operación de Redes

Jefe de Presupuesto

Jefe de RecaudaciónJefe de Recursos HumanosJefe de SistemasJefe de TesoreríaProcurador EMAPAAlcaldesaComisaría Municipal 1Comisaría Municipal 2ConcejalesDirector Administrativo MunicipioDirector de Comunicación SocialDirector de Desarrollo a la ComunidadDirector de SaludDirector de Saneamiento AmbientalDirector de Seguridad CiudadanaJefe de Fiscalización MunicipioJefe de la Unidad de TecnologíaJefe del Departamento de Tierras

Secretario del Concejo

TOTAL

EXTENSIONES11112

3

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

12

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

48

Tabla 2.6. Distributivo de extensiones en las oficinas de los directores y jefes

departamentales del Palacio Municipal 2

34

BODEGAS CASA MUNICIPAL 2ÍTEM

1

2

DEPARTAMENTOS

Mantenimiento Redes

Suministros

TOTAL

EXTENSIONES

1

1

2

Tabla 2.7. Distributivo de extensiones en las Bodegas del Palacio Municipal 2.

OFICINAS PERSONAL OPERATIVO

ÍTEM

1

DEPARTAMENTOS

Personal Operativo

TOTAL

EXTENSIONES

90

90

Tabla 2.8. Distributivo de extensiones en las oficinas del Personal Operativo.

2.2.2. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE USUARIOS DEL SISTEMA DE

RED EN LA BIBLIOTECA MUNICIPAL.

Para estimar el número de usuarios del sistema en este inmueble, se consideró la

distribución de los espacios físicos destinados para el funcionamiento de la

biblioteca digital, así como también del resto de servicios de la biblioteca,

obteniendo el siguiente distributivo inicial (Tabla 2.9):

ÁREA DE TRABAJO

Biblioteca / Sala de Lectura

Sistemas

Dirección de Educación y Cultura

Sala de uso múltiple

Auditorio

Guardianía

Sala de aplicaciones multimedia.

Cabina de Proyección

Sala de acceso a Internet/Aula Virtual

Sala de acceso a Internet 2

TOTAL

PUNTOS DE VOZ

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

10

PUNTOS DE DATOS

23

7

4

15

1

0

15

1

19

15

100

Tabla 2.9. Distributivo de Salidas de Información en la Biblioteca Municipal.

35

2.3. ESTIMACIÓN DEL CRECIMIENTO DEL NUMERO DE

USUARIOS EN EL SISTEMA INTEGRADO DE RED

MUNICIPAL.

El crecimiento de un sistema depende de varios factores, los mismos que son

inherentes en su totalidad a las condiciones sobre las cuales se desenvuelve

dicho sistema, así por ejemplo el crecimiento de las redes administrativas de la

municipalidad dependerá de su crecimiento económico, del incremento de

personal, de la necesidad de implementar nuevas áreas de servicio, etc.

En el ámbito de la municipalidad se tiene asignado un presupuesto para

renovación tecnológica e incremento de personal del 1%15 anual; en base a esta

tasa referencia! se estimará el crecimiento de las redes de sistema de acuerdo a

la ecuación 2.1.

Vp=V,*(1+V)10[ec.2A]

Donde:

Vp = Número de usuarios proyectados a diez años.

Vi = Número de usuarios iniciales.

V = tasa de crecimiento anual

De esta manera el subsistema de red de datos del Palacio Municipal 2 alcanzaría

una proyección a 10 años de 366 usuarios, en tanto que el sistema telefónico

alcanzaría una proyección de 156 usuarios.

Para propósitos de diseño de las redes de la biblioteca municipal se tomará en

cuenta el mismo factor de crecimiento que para el caso anterior; de tal manera

que se tendría una proyección de usuarios de 114 a nivel de datos y de 14

usuarios a nivel de telefónico ajustándose a las condiciones físicas actuales de la

15 Dato obtenido de la dirección financiera de la Municipalidad

36

biblioteca sobre las cuales se implementara el sistema de cableado estructurado

de la misma; sin embargo se estima que el nivel de aceptación de la biblioteca por

parte de los estudiantes del cantón será alto y por lo tanto será necesario que el

Municipio amplíe a mediano plazo la infraestructura física de dicha entidad con el

fin de que la misma pueda ampliar su red y por ende su cobertura de servicios.

El crecimiento de usuarios por dependencia se muestra en las tablas 2.10 y 2.11.

ÍTEM

12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

DEPARTAMENTOS

SistemasSaneamiento AmbientalSeguridad CiudadanaComunicación SocialComisión de FiestasComisaría Municipal 1Comisaría Municipal 2Recaudación RentasRecaudación TesoreríaDepartamento de InquilinatoMantenimiento VialDirección AdministrativaComisaría de Construcciones NorteFiscalizaciónComisaría de Construcciones SurOficina de TalleresMantenimiento EdificioDepartamento de TierrasDesarrollo a la ComunidadSecretaría del ConcejoConcejalesCoordinación de CooperativasPatronatoDirección de SaludCoordinación de ParroquiasRepresentación de RR.HHOficina de Camales y Rastros

TOTAL

USUARIOS2003

14

10

16

7

3

3

3

3

4

3

3

8

3

8

3

2

2

9

8

5

24

2

6

8

3

2

2

163

USUARIOS2013

16

10

18

8

3

3

3

3

5

3

3

9

3

9

3

2

2

10

9

6

27

2

7

9

3

2

2

180

Tabla 2.10. Número actual y proyectado de usuarios de las dependencias municipales

para la red de datos del Palacio Municipal 2.

37

ÍTEM

12

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

DEPARTAMENTOS

AdquisicionesAuditoria InternaCatastrosComercializaciónContabilidadDepartamento de DiseñoDepartamento de DistribuciónDirección AdministrativaDirección TécnicaEstadísticas y CostosFacturaciónFinancieroFiscalizaciónGerenciaOperación de RedesPlanificaciónPresupuestoRecursos HumanosSindicaturaSistemasTesorería

TOTAL

USUARIOS2003

2

2

2

8

12

12

10

8

12

4

6

8

9

9

11

10

4

6

6

12

14

167

USUARIOS2013

2

2

2

8

14

14

11

8

14

4

7

9

10

10

12

11

5

7

7

14

16

185

Tabla 2.11. Número actual y proyectado de usuarios de la EMAPA para la red de

datos del Palacio Municipal 2.

Es necesario anotar que sobre esta proyección de usuarios, se diseñarán las

redes de cableado estructurado en los edificios, así como también se

establecerán las capacidades de las redes en base a los análisis de tráfico.

2.4. ANÁLISIS DE TRÁFICO PARA DIMENSIONAR LA

CAPACIDAD DE LAS REDES DE DATOS.

El presente análisis realiza una evaluación cuantitativa de la demanda del tráfico

de datos requerida por los usuarios del sistema, con el propósito de establecer la

capacidad de las redes que les brindarán este servicio de comunicaciones.

38

Para proceder a evaluar el tráfico, es necesario realizar un análisis de las

características de las aplicaciones informáticas actuales y de las potenciales que

se implementarán en el Municipio y la EMAPA a futuro para el desarrollo de su

gestión.

2.4.1. ANÁLISIS DE LAS APLICACIONES INFORMÁTICAS.

Las aplicaciones informáticas son todos los programas desarrollados con

lenguajes de bajo, medio y alto nivel que le-permiten al usuario interactuar con un

computador o cualquier otro equipo que maneje información del tipo digital.

Puesto que estas aplicaciones representan el interfaz final entre el usuario y el

equipo informático, es necesario que las mismas se adapten a los requerimientos

de dichos usuarios, y por esta razón les deben brindar una determinada

confiabilidad, capacidad y tiempo de respuesta.

Las aplicaciones se ubican dentro del nivel más alto de los diferentes modelos de

referencia internacionales para las redes de datos, por lo que orientado a las

redes, sus características se definen de la siguiente manera:

2.4.1.1. Confiabilidad.

Es la facultad que posee la aplicación para entregar la información de un extremo

a otro en forma determinística y certera.

2.4.1.2. Capacidad.

La capacidad de una aplicación se define como la cantidad de información por

unidad de tiempo que requiere la misma para poder ejecutarse adecuadamente.

A nivel de red, el sistema debe ser capaz de soportar la cantidad de información

por unidad de tiempo generada por una o varias aplicaciones.

39

La evaluación de este parámetro es de suma importancia puesto que mediante el

conocimiento del mismo, se puede dimensionar la red y definir los medios,

técnicas y tecnologías de transmisión que se podrían utilizar para transmitir la

información generada por las aplicaciones.

Según Shannon la capacidad de información de un canal se expresa

matemáticamente de acuerdo a la ecuación 2.2.

C = AB Iog2 (1+ S/N) [ec. 2.2]

donde: C = capacidad del canal de información en (bps16)

AB = ancho de banda (Hz)

S/N = relación señal a ruido (sin unidades)

Esta expresión representa el límite máximo para la transmisión de una señal libre

de errores dentro de un canal.

2.4.1.3. Retardo.

El retardo representa la diferencia de tiempo entre la generación y la recepción de

la información, es decir es el tiempo de respuesta entre el envío y la entrega de

información.

El retardo puede ser producido por varias fuentes tales como el retardo de

procesamiento de la información, el retardo de propagación de la señal a través

del medio de transmisión, etc.

En general todas las aplicaciones poseen en mayor o menor grado cada una de

estas características, dependiendo de las funciones para las cuales fueron

creadas, y portal motivo se han definido los siguientes tipos de aplicaciones.

' Bits por segundo

40

2.4.2. CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS APLICACIONES INFORMÁTICAS.

En forma general las aplicaciones informáticas se clasifican en:

- Aplicaciones de misión crítica, son aquellas que poseen una confiabilidad

específica.

- Aplicaciones de ritmo controlado, son aquellas que funcionan dentro de

límites de capacidad media y pico.

- Aplicaciones de tiempo real, son aquellas que definen la entrega de sus

paquetes de información dentro de tiempos límites, razón por la cual

especifican un tiempo máximo de retardo.

- Aplicaciones de mejor esfuerzo, no poseen una capacidad ni confiabilidad

específica, y se adaptan a las condiciones que les ofrece el canal de

comunicaciones, por esta razón no ofrecen garantías en la entrega de la

información.

- Aplicaciones en tiempo no real, son aplicaciones que no requieren de un

retardo específico.

- Aplicaciones de transmisión por paquetes o por ráfagas, estas aplicaciones

especifican límites tolerables de retardo y son comunes en redes de área

local.

En el ámbito particular existe una gran variedad de aplicaciones como por ejemplo

las aplicaciones multimedia, aplicaciones de bases de datos, aplicaciones de

visualización gráfica y adquisición de datos en tiempo real, etc. Cada una de las

cuales, se ubican dentro de algún o algunos de los grupos de aplicaciones

anteriormente mencionados.

41

Para establecer el conjunto de aplicaciones específicas requeridas por los

usuarios de la Municipalidad y la EMAPA, se tomó como modelo referencial,

algunas de las aplicaciones que ya son utilizadas por el Municipio de Quito y la

EMAAP. Estas aplicaciones se destacan a continuación.

2.4.3. PROPUESTA DE EMPLEO DE APLICACIONES INFORMÁTICAS POR

PARTE DE LA MUNICIPALIDAD Y LA EMAPA.

En base a las características de funcionalidad, grado de servicio y estructura

organizativa del Municipio y de su Empresa Municipal de Agua Potable, se puede

proponer el siguiente grupo de aplicaciones para el uso actual y potencial de

dichas instituciones.

1. Aplicaciones de acceso a bases de datos centralizadas. Este tipo de

aplicaciones permiten el acceso y la transferencia de información desde y

hacia un servidor central en el que se encuentra ubicada localmente la

base de datos; este tipo de aplicaciones son ampliamente difundida a nivel

de empresas e instituciones de educación puesto que permiten el

almacenamiento y control de cualquier tipo de información. En la actualidad

el Municipio emplea bases de datos del tipo transaccional y documental a

través de sus sistemas SAM<J)LYMP^)SILEC, DOMINO WORK FLOW y'^ - ^C"'~'-^~

CONTROL DE COSTOS; la EMAPA también emplea una pequeña

aplicación en Visual Fox Pro (Seudo Bases de Datos) para recaudación;

sin embargo a corto plazo deberá emplear nuevos sistemas que le

permitan manejar de mejor manera su gestión administrativo-financiera.

Estas aplicaciones requieren de alta confiabilidad, sin embargo, sus

capacidades17 no son muy exigentes, ya que por lo general se transmiten

datos del tipo alfanuméricos que requieren tasas de transmisión mínimas

en el orden de los 64 kbps18 por transacción ejecutándose sobre cada

estación; su retardo no debe ser mayor a 80 ms. La naturaleza de este tipo

17 Las capacidades por estación están tabuladas a nivel de capa 3 del modelo OSI.18 Los valores de capacidad y retardo se tomaron de la enciclopedia LAN TIMES de Tom Sheldomy del proyecto de titulación del señor Diego Witte.

42

de aplicaciones las ubican dentro de las aplicaciones de-misión crítica y de

ritmo controlado.

2. Aplicaciones de visualización gráfica y adquisición de datos en

tiempo real. El uso de estas aplicaciones implican el manejo de

herramientas informáticas para el diseño gráfico en dos y tres dimensiones,

tales como son: Autocad, Sistemas de Información Geográfico (GIS), o

también sistemas SCADA, etc; que en algunas ciudades como Quito y

Guayaquil ya son moderadamente usadas; la naturaleza de estas

aplicaciones le permitirán al Municipio y a la Empresa Municipal de Agua

Potable cumplir con funciones de planificación y ejecución de obras

civiles,.gestión de recursos ambientales, gestión de redes de transporte,

catastros multipropósito, diseño de redes pluviales, etc. En el caso

particular de la EMAPA estas aplicaciones podrían permitirle realizar un

monitoreo y control secundarios de sus diferentes estaciones de captación,

bombeo y distribución de agua con el empleo de sistemas SCADA

(Sistemas de automatización control y adquisición de datos en tiempo real).

Estas aplicaciones requieren de un alto desempeño en cuanto a capacidad

y retardo, por lo que se ubican dentro de las aplicaciones de ritmo

controlado y tiempo real, por lo general requieren de una capacidad

promedio de 1.6 Mbps corriendo sobre una estación y retardos máximos de

40 ms.

3. Aplicaciones de operación, administración y mantenimiento de la red.

Estas aplicaciones son de particular importancia para el andamiaje de un

sistema de red puesto que le permiten mantenerse operativo y brindando

un servicio óptimo y seguro a sus usuarios. Entre este tipo de aplicaciones

podemos mencionar a aquellas que corren en servidores de resolución de

direcciones (DNS), servidores de monitoreo y administración de la red

(NMS), servidores de autenticación de la red (AAA), etc. Estas aplicaciones

requieren de alta confiabilidad, y deben ser ejecutadas en tiempo real, sus

tasas de transmisión promedio por estación están en el orden de los 900

43

kbps y sus retardos pueden ser variables dependiendo de la aplicación y

de los parámetros de muestreo de las variables de administración.

4. Aplicaciones de acceso y uso de Internet. En la actualidad es de suma

importancia para el Municipio y la Empresa Municipal de Agua Potable el

uso de estas aplicaciones, puesto que las mismas les permitirán tener una

puerta de enlace con el mundo externo. Entre las aplicaciones más

comunes de este tipo tenemos al Telnet y al FTP (Protocolo de

transferencia de Archivas, que permiten la transferencia de datos a través

de Internet, los servicios de correo electrónico (SMTP) o acceso a las

páginas de lenguaje de hipertexto (HTML), sus capacidades promedio

están en el orden de 100 kbps por aplicación ejecutándose en una estación

y sus retardos dependen del protocolo y de la aplicación; su naturaleza las

ubica dentro de las aplicaciones de mejor esfuerzo.

5. Aplicaciones de Tele-servicio. Este tipo de aplicaciones hacen referencia

a las aplicaciones multimedia (voz y video en formato digital) que han

proliferado en el ámbito de la informática debido al desarrollo de las

técnicas de codificación de audio y video tales como MPEG19. Se estima

que este tipo de aplicaciones deberán ser empleadas por el Municipio y la

Empresa Municipal de Agua Potable a mediano y largo plazo, en razón de

que las mismas les permitirán gozar de diferentes servicios tales como

videoconferencias entre autoridades, teleseminarios y capacitación remota

a empleados, etc. Este tipo de aplicaciones son de tiempo real y requieren

de altos niveles de rendimiento; su capacidad y retardo dependen del tipo

de aplicación. Estas aplicaciones serán de gran utilidad para la biblioteca.

Puesto que en la actualidad el Municipio no cuenta con herramientas de software

que le permitan monitorizar el tráfico de datos en su red, se realizará una

evaluación estimativa del tráfico actual y potencial del Municipio en base a un

modelo de uso de aplicaciones por parte de la institución.

19 Moving Pictures Expert Group

44

2.4.4. MODELADO DEL USO DE APLICACIONES POR PARTE DE LA

MUNICIPALIDAD.

Las aplicaciones informáticas que requieren cada una de las áreas de trabajo

dentro de una Institución, están directamente relacionadas con sus actividades de

gestión.

En un amplio sentido tanto el Municipio como su Empresa Municipal de Agua

Potable son muy similares en su gestión pues en ambas se requiere de un buen

manejo administrativo-financiero para la ejecución de obras civiles. Lo cual implica

que para cumplir sus principales objetivos de empresa las mismas necesitan el

empleo de dos tipos de aplicaciones fundamentales como son las bases de datos

y las aplicaciones de visualización y adquisición de datos en tiempo real.

En un plano secundario pero no menos importante se ubican las aplicaciones de

acceso y uso de Internet que en la actualidad se constituyen en una de las

herramientas más importantes para el desarrollo de una institución puesto que a

través de la misma se puede recibir y enviar información desde y hacia el medio

externo, hacer negocios ON-LINE o dar información turística, de tramitación o de

recaudación de impuestos a los entes particulares o contribuyentes.

En tercer plano se encuentran las aplicaciones de administración de la red, que

son indispensables para tener el control y monitorización de toda la plataforma

que soporta las comunicaciones, aplicaciones e información de la Institución; pero

que requieren de muy poca capacidad y de un reducido número de usuarios para

su actividad.

En último plano se ubicarán las aplicaciones de teleservicio, empleadas para

cumplir con actividades especiales y no precisamente para cumplir con los

objetivos de la empresa.

Debido a la naturaleza de las actividades de la Biblioteca, se tendrá una variación

en el empleo de las aplicaciones; esta variación dará mayor prioridad a las

45

aplicaciones de acceso a Internet y a las aplicaciones de teleservicio a través del

empleo de servidores multimedia, dejando en un segundo plano a las aplicaciones

de bases de datos, que en un principio se limitarán a brindar información

bibliográfica, pero que posteriormente se emplearán para acceder a información

de libros o de publicaciones digitalizadas y almacenadas en servidores locales,

nacionales o internacionales una vez que la biblioteca tenga conexión con un

nodo de teleeducación.

En base a estas consideraciones se puede definir el siguiente modelo de uso de

aplicaciones por parte de cada una de las áreas de servicio de gestión de la

Institución (Tabla 2.12).

APLICACIÓN

BASES DE DATOS

VISUALIZACIÓN Y ADQUISICIÓN DE

DATOS EN TIEMPO REAL

ACCESO Y USO DE INTERNET

ADMINISTRACIÓN DE LA RED

FELE-SERVICIO

ÁREAS DE TRABAJO

Administrativas

-inancleras

Catastros

Biblioteca

Sistemas

Otras

Direcciones Técnicas

Direcciones de Planificación

Direcciones de Obras Públicas

Catastros

Dirección de Saneamiento Ambiental

Sistemas

Todas las Dependencias

Sistemas

Principales Autoridades

Recursos Humanos

Biblioteca

Otras

CARGA

ÚTIL (%)

50

90

60

50

95

25

90

90

70

80

50

50

100 (*)

20

100

20

50

10

TIEMPO DE

IMPLEMENTACIÓN

Corto Plazo

Mediano y Largo Plazo

Corto Plazo

Corto Plazo

Mediado y Largo

Plazo

Tabla 2.12. Modelo de uso de aplicaciones por parte de las áreas de servicio delMunicipio de Santo Domingo

46

En este modelo se toma en cuenta un porcentaje de carga útil, la misma que

representa la cantidad efectiva de usuarios dentro de las áreas de servicio que

emplean una aplicación en particular.

En base a la carga útil se evaluará el tráfico de las diferentes redes que integrarán

el sistema.

Es necesario mencionar que para dimensionar la conexión del Municipio de Santo

Domingo con el proveedor de servicios de Internet se considerará que del total de

usuarios (carga útil 100% (*)) solo un determinado porcentaje accederán

simultáneamente a dichas aplicaciones.

Con el propósito de establecer las características de desempeño de la red de

datos del edificio central, y tener una idea de lo que podría representar el

desempeño de las nuevas redes, a continuación se presenta el análisis

matemático para estimar el rendimiento en las redes del tipo 100 BASE-TX.

2.4.5. ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO EN REDES IEEE 802.3

El redimiendo de la red IEEE 802.3 representa la relación entre la máxima

capacidad transmisión aprovechable del canal de comunicaciones respecto a la

capacidad nominal del mismo (ec2.3).

[ec.2.3]

Donde:

n = Eficiencia del canal.

U = Máxima capacidad de transmisión aprovechable del canal en Mbps.

CN = Capacidad nominal ofrecida por el canal en Mbps.

47

El análisis matemático para el cálculo del rendimiento en las redes que siguen el

estándar IEEE 802.3 es muy complejo, debido a que las estaciones generadoras

de tráfico compiten aleatoriamente para acceder al único canal de

comunicaciones al cual están conectadas.

Uno de los análisis matemáticos más importantes y conocidos en este ámbito, es

el propuesto por Metcalfe y Boggs, y sobre el mismo se fundamentará los

posteriores análisis del tráfico de datos.

2.4.5.1. Análisis de Metcalfe y Boggs para la evaluación del rendimiento en Redes

IEEE 802.3.

Según Metcalfe y Boggs, el rendimiento de las redes 802.3 en condiciones de

carga pesada y constante, es decir con k estaciones siempre listas para

transmitir, puede ser evaluado mediante el siguiente análisis.

Metcalfe y Boggs parten del supuesto de que las k estaciones conectadas a la red

tienen la misma probabilidad p de acceder al canal de comunicaciones durante

cada ranura de contención; por lo tanto la probabilidad Pa de que una estación

adquiera con éxito el canal durante dicha ranura estaría dada por la ecuación 2.4:

Pa=k*p*(1-p)k-1[ec. 2.4]

Derivando con respecto a p, la probabilidad de que una estación adquiera con

éxito el canal de comunicaciones durante la ranura de contención Pa alcanzaría

su valor máximo cuando p = 1/k, lo que matemáticamente se expresa por la

ecuación 2.5.

Pa (máx) = [(k-1) /k] k~1 [ec. 2.5]

48

Donde:

Pa (máx) = Máxima probabilidad de que una estación adquiera el canal de

comunicaciones durante una ranura de contención.

Pa alcanza un valor asintótico de (Y/e) cuando k tiende al infinito; además si se

toma en cuenta que en cada ranura de contención algunas de las estaciones

pueden adquirir el canal sin detectar colisiones, la probabilidad de que en cada

ranura de contención se tenga exactamente j ranuras de alojamiento se puede

calcular mediante la siguiente expresión (ec. 2.6):

Pj = Pa *(1-Pa)J~1 [ec. 2.6]

Donde: Pj = Probabilidad de tener] ranuras de alojamiento en cada ranura

de contención.

De la expresión anterior se puede encontrar el número medio de ranuras de

alojamiento por ranuras de contención mediante la siguiente fórmula (ec. 2.7):

[ec. 2.7]

Puesto que cada ranura de contención tiene un período de duración de 2f para el

tamaño mínimo de trama (64 bytes), la ranura media de contención considerando

las colisiones que se producen debido a la adquisición simultánea del canal por

parte de algunas estaciones estaría dada por 2£ I Pa, por lo tanto para el valor

óptimo de p el número medio de ranuras de contención nunca sería mayor que e

(Número e) lo que implica que la ranura media de contención puede alcanzar

como máximo el valor de 2 fe = 5.4f.

Considerando que la trama media se demora un tiempo TTx en transmitirse

cuando varias estaciones tienen tramas por enviar, la eficiencia o rendimiento del

canal podría calcularse en función de la ecuación 2.8.

49

r¡ = T\ [ec.2.8]~¿-Pa

Donde:

= Eficiencia del canal

= Tiempo de transmisión (¿/s)

= Tiempo de duración de la ranura de contención

En términos de los parámetros físicos de la red y de los parámetros de

transmisión, la ecuación anterior podría expresarse de la siguiente manera (ec

2.9):

77 = 2 * r * ¿ * * [ec"2'9]

Vp*F

Donde:

n = Eficiencia del canal

VTX = Velocidad de transmisión en (bps)

L = Longitud del cable en (m)

Vp = Velocidad de propagación de la señal (m/s)

F = Tamaño de la trama en bits

Esta ecuación nos indica, que a mayor longitud de la trama el rendimiento del

canal de comunicaciones aumenta, en tanto que a mayor tasa de transmisión o

ancho de banda, el rendimiento del canal se reduce.

Para comprender de mejor manera el cálculo del rendimiento en las redes IEEE

802.3 se partirá del siguiente ejemplo (Ejemplo 2.1):

50

Ejemplo 2.1. Evaluar el rendimiento del canal de transmisión en una red 100

BASE-TX, que presta servicios de comunicaciones a 256 estaciones, las mismas

que emplean aplicaciones con tamaños de trama de 128 bytes.

Datos:

k =256.

V7x=100Mbps.

C = Velocidad de la luz

VP = (2/3)*C = 2*108(m/s).

F = 128* 8 bits = 1024 bits

Longitud del segmento = 100 m.

Retardo en los repetidores = 0. 56 //s

Solución:

TTX = # de bits transmitidos / Wx = 1024 bits/100 Mbps = 10.24 jjs.

Distancia entre estación transmisora y receptora = 2*100 m = 200 m.

Distancia máxima con fines de detección de colisiones = L = 2*200 m = 400 m.

Tiempo de propagación de la señal de datos = TP = LIVP.

TP = 400 m / (2*108 m/s) = 2 //s. .

f = TP + Retardo en los repetidores = 2.56 //s.

Pa = (k-1/k)k~1 para un valor óptimo de probabilidad de acceso de estación al

canal.

Pa = (255/256)255 = 0.3686.

Reemplazando estos datos en la ecuación 2.8 se obtiene un valor de rendimiento

del canal de 0.42436.

En base a este mismo procedimiento se calcularon los valores teóricos de

rendimiento mostrados en la tabla 2.13:

•«***..

51

Número de

Estaciones

intentando

Transmitir

1

2

4

8

16

32

64

128

256

Eficiencia del canal (TI) con longitud de tramas de:

64 bytes

1

1

0,296703297

0,281968162

0,2752638

0,272057297

0,270488314

0,269712141

0,269326104

128 bytes

1

1

0,45762712

0,43989885

0,43169703

0,42774378

0,42580213

0,42483982

0,42436077

256 bytes

1

1

0,62790698

0,61101355

0,60305641

0,59918843

0,59728082

0,59633345

0,59586136

512 bytes

1

1

0,77142857

0,75854551

0,75238326

0,74936564

0,74787202

0,74712893

0,7467583

1 024 bytes

1

1

0,87096774

0,86269648

0,85869716

0,85672843

0,85575146

0,85526479

0,8550219

Tabla 2.13. Rendimiento del canal de transmisión para una red 100 BASE-TX

Sobre estos valores de rendimiento se realiza la gráfica mostrada en la figura 2.1,

0,8

racrao 0,6

"55•o

uc.2 0,4O5=LLJ

0,2-

0-t—

O

Trama de 1024

Trama de 512 bytes

Trama de 256 bytes

Trama de 128 bytes__

Trama de 64 bytes

32 64 96 128 160 192

Número de estaciones tratando de transmitir224 256

Figura 2.1 Eficiencia de la red 100 BASE-TX con tiempo de ranura mínimos.

Partiendo de estos, análisis y de la incidencia del uso de las aplicaciones

informáticas por parte de los usuarios de la municipalidad, a continuación se

52

presenta una evaluación estimativa del tráfico en las diferentes redes de datos

que se diseñarán y formarán parte integrante del sistema.,

2.4.6. CÁLCULOS ESTIMATIVOS DEL TRAFICO INTERNO ACTUAL Y

POTENCIAL DE LAS REDES DE DATOS QUE INTEGRARAN EL

SISTEMA.

Los cálculos que se presentan a continuación, permitirán determinar el

desempeño actual de la red de datos del Palacio Municipal, así como también la

demanda potencial de tráfico, requerida para el diseño de las nuevas redes que

se integrarán el sistema.

2.4.6.1. Evaluación del tráfico de datos en la red del Palacio Municipal.

Considerando que en la actualidad la red de datos del edificio central cuenta con

cuatro switches de capa 3 y 2 hubs principales en la parte activa del sistema, se

pueden definir los siguientes criterios con respecto al manejo actual del tráfico en

dicha red:

1. Las tramas que cursan a través de los switches teóricamente no

experimenta colisiones, debido a que dichos conmutadores manejan la

información a nivel de capa tres del modelo de referencia OSI, permitiendo

de esta manera que sus unidades de información (Paquetes) se enruten

dinámicamente a través de la red; y por ende experimenten una conexión

virtual full dúplex entre cada par de puertos del switch, es decir, con un

rendimiento del 100% y con 100 Mbps de capacidad máxima aprovechable

en cada puerto.

2. Los Hubs principales funcionan a 10 Mbps y se conectan individualmente a

dos puertos del switch principal, generándose de esta manera dos

dominios independientes de colisión (Un dominio por hub) con 24

estaciones competidoras dentro de cada dominio.

53

Los usuarios actuales del sistema de datos del Palacio Municipal emplean

básicamente dos tipos de aplicaciones informáticas como son las bases de datos

y las aplicaciones multitarea20; las últimas son aplicaciones de mejor esfuerzo con

capacidades pequeñas del orden de los 4,j3,kbps.(

De acuerdo a estas condiciones, se puede calcular la demanda de tráfico en los

diferentes segmentos de la red del Palacio Municipal de . conformidad a lo

mostrado en el ejemplo 2.2.

Ejemplo 2.2. Evaluar el tráfico generado o recibido por las estaciones y los

servidores de la red del Palacio Municipal, suponiendo que todas las estaciones y

servidores emplean todas sus aplicaciones al mismo tiempo.

Las estaciones conectadas a las switches emplean bases de datos y aplicaciones

multitarea; por lo tanto a nivel de capa 3 requerirán de las siguientes capacidades

medias:

Bases de datos = 64 kbps con un retardo máximo de 80 ms.

Aplicaciones multitarea = 4.8 kbps con un retardo no especificado.

De acuerdo a estos datos el tamaño del paquete a nivel de red se calcula según

ecuación 2.10.

Tamaño del paquete = Vjx * TR [ec. 2.10]

Donde:

VTX = Velocidad de transmisión a nivel de capa 3.

TR = Tiempo máximo de retardo.

20 Las aplicaciones multitarea son todas aquellas que le permiten a los usuarios gozar de losservicios básicos de la red, tales como el inicio de sesión, compartición de recursos de hardware ysoftware, impresión en red etc.

54

En base a esta ecuación se obtienen los siguientes volúmenes de información

generado a nivel de capa 3:

Tamaño de paquete de las bases de datos = 640 bytes

Tamaño de paquete para aplicaciones multitarea = 222 bytes21

Estos paquetes se encapsulan dentro de una trama LLC (Subcapa de control

lógico de enlace de la capa 2 del modelo OSI) añadiendo una cabecera de 8

bytes; de esta forma las subtramas LLC para cada aplicación tendrían el siguiente

tamaño:

Tamaño de la trama LLC de las bases de datos = 648 bytes

Tamaño de la trama LLC para las aplicaciones multitarea = 230 bytes

Estas tramas LLC se encapsulan dentro del campo de datos de su respectiva

trama MAC (Subcapa de control de acceso al medio) 802.3; y para su transmisión

en la red se añaden los campos de dirección origen (6 bytes), dirección destino (6

bytes), longitud (2 bytes), checksum (4 bytes), preámbulo (7 bytes) y el SOF

(Delimitador de inicio de trama 1 byte); de esta manera el tamaño de la tramas

MAC de cada aplicación serían los siguientes:

Tamaño de la trama de las aplicaciones de bases de datos = 674 bytes

Tamaño de la trama para las aplicaciones multitarea = 256 bytes

Puesto que las tramas de bases de datos deben llegar a su destino en un tiempo

máximo de 80 ms, la velocidad de transmisión a nivel físico de las aplicaciones de

bases de datos sería la siguiente:

VK = (674 * 8) bits / 80 ms = 67.4 kbps

21 Valor promedio de paquete tomado del libro de Microsoft Corporation. "Optimizing NetworkTraffic".

55

En vista de que las aplicaciones multitarea son de mejor esfuerzo, se asumirá que

su velocidad de transmisión a nivel físico es igual a su velocidad de transmisión a

nivel de capa 3.

En .función de estos resultados, se puede evaluar el tráfico de cada una de las

estaciones y de cada servidor de la siguiente manera (Tabla 2.14).

Las estaciones que emplean ambas aplicaciones a vez podrían generar o recibir

un tráfico medio de 0.0722 Mbps, que resulta de la suma de las capacidades de

cada una de las aplicaciones que emplea la estación en Mbps.

Los servidores conectados a los switches en caso de recibir peticiones

simultáneas de las 89 estaciones que emplean bases de datos, o en el caso de

que envíe simultáneamente información hacia cada una de dichas estaciones,

debería de tener la capacidad de aceptar una demanda de 5.9986 Mbps (89 *

0.0674 Mbps) y si a la vez utiliza una aplicación multitarea para imprimir un

reporte por ejemplo, debería tener una capacidad total de 6.0034 Mbps; por otra

parte las estaciones conectadas a los hubs que emplean únicamente aplicaciones

multitarea podrían generar o recibir una demanda media de tráfico de 0.0048

Mbps; sin embargo por estar conectadas a un solo dominio de colisión no pueden

transmitir su información al mismo tiempo.

APLICACIONES

ACCESO A BASES DE DATOS CENTRALIZADAS

FUNCIONES BÁSICAS DE LA RED

CAPACIDADMEDIA(kbps)

64

4,8

ESTACIONES DETRABAJO PORAPLICACIÓN

89

166

TAMAÑO DETRAMA(bytes)

674

256

TOTAL

TRAFICOPOR

ESTACIÓN(Mbps)

0,0674

0,0048

0,0722

TRÁFICOPOR

SERVIDOR( Mbps )

5.9986

0,0048

6.0094

Tabla 2.14. Tráfico máximo que pueden generar los usuarios de la red conectados a

los switches.

Los usuarios conectados a los hubs encuentran su primer cuello de botella al ser

conectados a puertos de 10 Mbps; sin embargo considerando cada dominio de

colisión, el tamaño de trama de la aplicación multitarea y aplicando la ecuación

56

2.8, el canal de comunicaciones de cada uno de los hubs principales alcanzaría

un rendimiento de 60.04%, permitiendo un flujo máximo de datos de 6.004 Mbps

en condiciones críticas de carga, a su vez cada uno de los canales de

comunicaciones de los hubs secundarios puede alcanzar un rendimiento de

61.1% permitiendo de esta manera un flujo máximo de 6.11 Mbps en condiciones

de carga pesada.

De los resultados anteriores se puede concluir que la red de datos del Gobierno

Municipal de Santo Domingo está sumamente subutilizada pues en el caso más

crítico de comunicación desde y hacia los servidores conectados a los switches se

ocupa como máximo el 6.0034% de la capacidad de sus puertos, en tanto que las

estaciones conectadas a los hubs principales ocupan como máximo el 1.91 %

(24*0.0048 Mbps/ 6.004 Mbps) del canal principal de cada dominio a 10 Mbps; y

los hubs secundarios ocupan el 0.628% en cada uno de sus dominios de colisión;

por lo tanto para las condiciones actuales no será necesario modificar los

elementos activos de la red, sin embargo para que el Municipio pueda emplear

aplicaciones especializadas a mediano y largo plazos será necesario reemplazar

los elementos activos que no brinden calidad de servicio.

A continuación se realiza una evaluación del potencial tráfico de datos en el

Palacio Municipal a 10 años.

2.4.6.2. Tráfico proyectado de datos en la red del Palacio Municipal.

Para estimar la demanda futura de tráfico en la red de datos del Palacio Municipal

se toman en cuenta los siguientes criterios:

1. Se considera, que la totalidad de los elementos activos de interconectividad

y distribución internos de la red de datos del Palacio Municipal la

compondrán switches de capa tres.

57

2. Se toma en cuenta, el número de usuarios por aplicación, los cuales se

obtuvieron en base al modelo del uso de aplicaciones y al distributivo de

salidas de datos dentro del edificio.

Los valores de demanda que se derivan de estos criterios se muestran en la tabla

2.15.

APLICACIONES



VISUALIZACIÓN DE DATOS EN TIEMPO REAL



APLICACIONES DE TELE-SERV1CIO


64

4,81600

900

100

1500


155

239

793

239

50


674

256

128

512

990

222

TRAFICOPOR

ESTACIÓN(Mbps)

0,0674

0,0048

2,178723404

0,9

0,1

1,771276

SP^ i

DEMANDA DETRÁFICO EN

LA RED( Mbps )

10,447

1,1472

172,1191489

2,7

23.9

88,5638

["/ "ágáijrí

Tabla 2.15. Demanda de Tráfico a 10 años en la Red de Datos del Palacio Municipal.

Estos resultados consideran que el total de las estaciones generadoras de tráfico

emplean al mismo tiempo todas sus aplicaciones; sin embargo en la realidad este

hecho es muy poco probable, pues el mismo hardware y software de las

estaciones de trabajo conectadas a la red, no permiten que se ejecuten

simultáneamente varias aplicaciones, salvo en ciertas excepciones.

En términos prácticos, se puede calcular un valor de demanda, más acorde con la

realidad, si se estratifica a la población, considerando la prioridad que tienen sus

usuarios para utilizar una determinada aplicación.

La prioridad de los usuarios por el empleo de una aplicación en particular,

depende de las funciones que realizan los mismos dentro de la empresa; así por

ejemplo los empleados de recaudación emplearán prácticamente el 100% del

tiempo las bases de datos; no así las autoridades quienes revisan muy

brevemente sus estados financieros o la movilidad de las cuentas institucionales

al inicio y al final de la jornada laboral.

58

Técnicamente, el personal operativo tendrá una mayor probabilidad p para

emplear la aplicación informática que le permita desempeñar su trabajo, que

aquel cuyas actividades gerenciales le permiten acceder a la misma aplicación

pero de una manera muy esporádica.

Matemáticamente la probabilidad de que k de n estaciones empleen una

determinada aplicación al mismo tiempo se expresa mediante la ecuación 2.11.

„ . ni

k\*(n-k)\k*(I-Py-k [ec. 2.11]

Donde: P¡< = Probabilidad de que k de n estaciones accedan simultáneamente a

una aplicación

p = Probabilidad de emplear una aplicación

n = Número total de estaciones

k = Número de estaciones que potencialmente podrían emplear una

determinada aplicación simultáneamente.

El máximo valor de probabilidad Pk se tiene cuando p = k/n ; además si k = n

entonces P¡( = Pn = p" , lo cual implica que la probabilidad de que las n estaciones

empleen simultáneamente una aplicación para una p < 1 tiende a cero cuando n

tiende al infinito.

Para tener una idea aproximada de la simultaneidad en el uso de las aplicaciones,

se observó el comportamiento de los usuarios de los departamentos más

representativos de la municipalidad en la hora de mayor carga de la red (Tabla

2.16).

DEPARTAMENTOS

FINANCIERO

PLANIFICACIÓN

UNIDAD TECNOLOGÍA

TOTAL USUARIOS

BASES DE DATOS

20

1

4

25

MULTITAREA

10

10

4

24

INACTIVOS

10

9

2

21

Tabla 2.16. Simultaneidad en el uso de aplicaciones por parte de los usuarios más

representativos del Municipio de Santo Domingo

59

De los cuarenta usuarios del departamento financiero que emplean bases de

datos para el desempeño de sus funciones, solo trabajan en su aplicación con

regularidad el 50% de los mismos simultáneamente durante el período laboral, es

decir que en diferentes horas del día del período laboral siempre se tendrá el 50%

de los usuarios empleando su aplicación principal.

Esta muestra nos indica también que los usuarios que no tienen un fin de uso de

una aplicación para su trabajo, como es el caso del departamento de planificación

desperdician el recurso de red en un 45%.

Con el aparecimiento de las nuevas aplicaciones de red, el comportamiento

general de los usuarios cambiará; sin embargo, esta variación tendrá una mayor

connotación sobre los usuarios que en la actualidad no emplean una aplicación en

particular para realizar su trabajo.

Se estima que los nuevos servicios que ofrecerá la red a sus usuarios, harán que

los mismos, den prioridad a su aplicación principal en un 50%, quedando el resto

de sus aplicaciones, con una prioridad equitativa repartida sobre la base del 50%

residual, con lo cual la demanda de tráfico en la red alcanzaría el siguiente valor

(Tabla 2.17).:

APLICACIONES



V1SUALIZACIÓN DE DATOS EN TIEMPO REAL



APLICACIONES DE TELE-SERV1CIO


64

4,8

1600

900

100

1500


77

50

40

2

45

25


674

256

128

512

990

222

"I"-TO,TJU:

TRÁFICOPOR

ESTACIÓN(Mbps)

0,0674

0,0048

2,178723404

0,9

0,1

1,771276


LA RED( Mbps )

5,1898

0,24

87,14893617

1.8

4.5

44,2819&&&»'&••*-h 'i4ms*

Tabla 2.17. Demanda probable del tráfico de datos en el Palacio Municipal a 10 años

v*n

60

Puesto que este resultado se fundamenta en el grado de utilidad que los usuarios

le dan a sus aplicaciones, el valor de demanda obtenido podría considerarse

como el más probable; y aunque aparentemente supera la capacidad de

transmisión de la red, en la realidad esto no ocurre pues con el empleo de los

switches, el trafico se distribuye a través de los varios canales físicos y lógicos

que se establecen entre los puertos de estos elementos activos.

El tráfico medio por usuario sería de 0.5989 Mbps (143.1606 Mbps/239 usuarios),

confirmando de esta manera un postulado propuesto por IBM22 en el que se

manifiesta que la demanda de un usuario con acceso a aplicaciones típicas como

acceso a Internet, manejo de bases de datos y empleo de pequeñas aplicaciones

de videoconferencia no puede superar los 4 Mbps.

Establecidos los valores de demanda actual y proyectada de la red de datos del

Palacio Municipal, a continuación se procede a estimar la demanda de tráfico para

el diseño de las diferentes redes de datos que se integrarán al sistema.

2.4.6.3. Evaluación de la demanda de tráfico para el diseño de la red de datos del

Palacio Municipal 2.

El presente análisis se encuentra fundamentado en las consideraciones hechas

con anterioridad, y permite evaluar de tráfico para el diseño de las redes desde

dos puntos de vista:

1. Considerando la comunicación de la información, desde el punto de vista

de la transmisión neta de datos.

2. Considerando el grado de calidad en el servicio que deben brindar las

aplicaciones.

22 Dato tomado de la tesis de Diego Witte.

61

El primer punto de vista implica únicamente el transporte de datos, siendo su

principal cometido la entrega y la recepción de la información extremo a extremo,

entre un transmisor y un receptor.

Microsoft propone un método práctico para determinar, la demanda media de

tráfico, necesaria para cubrir la transmisión de datos; la cual consiste en evaluar

la cantidad de información generada por los usuarios, y que cursa a través de la

red en un período de una hora.

La cantidad de información por período, se obtiene en base al volumen de

información, requerida por cada una de las aplicaciones empleadas por un

determinado tipo de usuario, y promediadas en el tiempo.

Considerando los diversos roles de trabajo de los usuarios de la Municipalidad, se

estima que a futuro los mismos formarán parte de los siguientes grupos:

1. Grupo 1: Este grupo lo conformarán los usuarios que tendrán la posibilidad

de acceder a las aplicaciones de: bases de datos, multitarea, acceso a

Internet y tele-servicio, se estima que este tipo de usuario generará en

promedio 1365.69 Mb/hora.

2. Grupo 2: Los usuarios de este grupo tendrán la capacidad de acceder a

las aplicaciones de bases de datos, multitarea e Internet, el tráfico

promedio estimado para este tipo de usuario es de 1.83 Mb/hora.

3. Grupo 3: Los usuarios de este grupo estarán facultados para emplear

aplicaciones de: visualización gráfica en tiempo real, Internet y multitarea,

se estima que dichos usuarios generarán en promedio 379.26 Mb/hora.

El grupo uno estará constituido por los usuarios privilegiados (Directores, Jefes

Departamentales y demás Autoridades) es decir el 10% de la población, el grupo

dos lo compondrán el 50% de los usuarios por ser los más comunes dentro del

ámbito de la gestión municipal, el grupo tres se constituirá en el 40% de (a

62

población por cuanto los usuarios que formarán parte de éste, serán en su

mayoría los usuarios de las nuevas aplicaciones de la gestión Municipal.

El tráfico promedio de cada uno de los grupos se determinó de la siguiente

manera (Ejemplo 2.3):

Ejemplo 2.3. Determinar el tráfico promedio por usuario en cada uno de los

grupos mencionados anteriormente:

Grupo 1

Los usuarios de este grupo requieren la siguiente cantidad de información para

cumplir con sus actividades dentro del período laboral (Tabla 2.18):

HORA

8hOO-9hOO

9hOO-10hOO

10hOO-11hOO

11hOO-12hOO

14hQO-15hOO

15hOO-16hOO

16hOO-17hOO

17hOO-18hOO

ACTIVIDAD

Revisión de las finanzas (Bases de Datos).Acceso al Internet, Correo Electrónico.Comunicación entre Autoridades (Video Conferencias)Reuniones de NegociosReuniones de NegociosComunicación entre Autoridades (Video Conferencias)Acceso al Internet, Correo Electrónico.

Revisión de las finanzas (Bases de Datos).

TOTAL

CANTIDAD DE INFORMACIÓN

MB

0,00381,2109

65000

6501,2109

0,0038

1302,429504

Tabla 2.18. Cantidad de información requerida por los usuarios del grupo 1 para el

desarrollo de sus actividades.

Estos 1302.42MB equivalentes a 10925570560 bits son promediados durante las

8 horas laborables obteniendo una demanda media de tráfico de 1365.69

Mb/hora.

Puesto que este grupo de usuarios constituyen el 10% de 366 usuarios

proyectados del Palacio Municipal 2; la demanda total de tráfico por este tipo de

usuarios será de 45887.18 Mb/hora equivalentes a 12.75 Mbps.

63

Grupo 2



HORA

8hOO-9hOO

9hOO-10hOO

10hOO-11hOO

11hOO-12hOO

14hOO-15hOO

15hOO-16hOO

16hOO-17hOO

17hOO-18hOO

ACTIVIDAD

Acceso al Internet Correo Electrónico.

Aplicaciones de Oflmática (Multitarea)

Bases de Datos.

Bases de Datos.

Aplicaciones de Ofimática (Multitarea)

Bases de Datos.

Bases de Datos.

Bases de Datos.

TOTAL


MB

1,2109

0,2441

0,0095

0,0095

0,2441

0,0095

0,0095

0,0095

1,7469



Estos 1.7469 MB equivalentes a 14654080 bits son promediados durante las 8

horas laborables obteniendo una demanda media de tráfico de 1.83 Mb/hora.




Grupo 3



64

HORA

8hOO-9hOO

9hOO-10hOO

10hOO-11hOO

11hOO-12hOO

14hOO-15hOO

15hOO-16hOO

16hOO-17hOO

17hOO-18hOO

ACTIVIDAD

Acceso al Internet Correo Electrónico.Aplicaciones de Ofimática (Multitarea)Aplicaciones de visualización gráfica en tiempo realAplicaciones de visualización gráfica en tiempo realAplicaciones de Ofimática (Multitarea)Aplicaciones de visualización gráfica en tiempo realAplicaciones de visualización gráfica en tiempo real

Aplicaciones de visualización gráfica en tiempo real

TOTAL


MB

1,21090,2441

72,000072,0000

0,244172,000072,0000

72,0000

361,6992188



Estos 361.69 MB equivalentes a 3034152960 bits son promediados durante las 8

horas laborables obteniendo una demanda media de tráfico de 379.26 Mb/hora.




Sumando las demandas parciales de los grupos, se tiene una demanda total

media de 28.26 Mbps para el diseño de la red de datos del Palacio Municipal 2.

Este resultado indica que se requiere una red con una capacidad mayor a los 28

Mbps para cubrir la demanda de transmisión de datos en ei Palacio Municipal 2, lo

cual permite definir un primer criterio de diseño, el mismo que implica la

implementación de una red Fast Ethernet (100 BASE-TX) para servir al Palacio

Municipal 2.

Puesto que el parámetro de capacidad en una aplicación no es el único requisito

que le permite brindar calidad de servicio a sus usuarios, para validar el diseño de

la red Fast Ethernet (100 BASE-TX) se partirá del siguiente análisis.

65

2.4.6.3.1. Análisis de la factibilidad de diseño de una red Fast Ethernet para cubrir las

necesidades de comunicación de datos en el Palacio Municipal 2.

Si se toma en cuenta que la capa física del modelo de referencia OSI, considera

la transmisión de datos como tal, sin importar lo que implique las aplicaciones en

las capas superiores, se puede evaluar el rendimiento del canal de

comunicaciones de la posible red 100 BASE-TX a implementarse en el Palacio

Municipal 2, con el fin de determinar si el mismo es capaz de soportar el tráfico

medio requerido por los usuarios.

Para evaluar el rendimiento del canal de comunicaciones, es necesario considerar

la uniformidad en tráfico.

La uniformidad en el tráfico se la estima considerando una trama de longitud

media, la misma que se evalúa en base al promedio de las tramas individuales de

cada aplicación (Tabla 2.21 y ec. 2.12):

APLICACIONES






APLICACIONES DETELE-SERVICIO

CAPACIDADMEDIA( kbps }

64

4,8

1600

900

100

1500

RETARDO (ms)

80

-

40

-

-

25


674

256

12823

51224

99025

22226

TRAMA MEDIA =464bytes

Tabla 2.21. Longitud de la trama media de datos.

23 Tamaño de trama promediada de aplicaciones de visualización gráficas del libro de MicrosoftCorporation. "Optimizing Network Traffic".

24 Tamaño de trama promediada de aplicaciones de administración de red del libro de MicrosoftCorporation. "Optimizing Network Traffic".

25 Tamaño de trama promediada de aplicaciones de Intranet del artículo "Análisis de desempeñode una Intranet" de Abraham Enrique Robles Prieto Universidad de los Andes Colombia.

26 Tamaño de trama promediada tomada del artículo "Flujos de Programa y de Transporte MPEGaplicación a DVB" de Alejandro Delgado Gutiérrez Universidad Politécnica de Madrid.

66

5X-fia— [ec.2.12]

Donde:

TM = Tamaño de la trama media en bytes.

TT¡ = Tamaño individual de trama para cada aplicación en bytes.

NA = Número de aplicaciones empleadas por los usuarios.

En base a esta trama de longitud media y a las 366 estaciones competidoras

proyectadas para la red de datos del Palacio Municipal, se obtiene un rendimiento

del canal del 72.76% equivalentes a 72.76 Mbps en las condiciones más críticas

de transmisión, lo cual indica, que dicho canal tiene la capacidad suficiente para

cubrir la demanda media de transmisión de datos de 28.26 Mbps

A pesar del resultado anterior, las aplicaciones multimedia o de tiempo real,

imponen requerimientos muy rígidos sobre el tiempo de despacho de datos dentro

de una red con el fin de cumplir con las condiciones de calidad estipuladas para

su fin.

Así por ejemplo las aplicaciones de video con formato MPEG que requieren

capacidades medias de 1.5 Mbps necesitan entregar sus paquetes cada

milisegundo.

En una red Fast Ethernet la competición por el canal impide la entrega

sincronizada de los paquetes y en el peor de los casos la estación transmisora

debe esperar 1024 ranuras de contención para intentar transmitir su información;

es decir debe esperar un tiempo máximo de 14 ms (1024 * 5.4f), lo que reduce en

gran medida la calidad del video sobre todo en las escenas de movimiento.

67

El anterior resultado indica que dicha red es inadecuada para la transmisión de

esta aplicación a pesar de la alta capacidad ofrecida (100 Mbps) respecto a la

capacidad de la aplicación (1.5 Mbps) debido a que no permite satisfacer las

necesidades de la entrega de sus unidades información en el tiempo, y por ende

no permite que la aplicación brinde calidad de servicio.

En efecto, las redes Fast Ethernet con un solo dominio de colisión, a pesar de su

alta capacidad de transmisión, no sirven para correr aplicaciones de tiempo real,

puesto que las mismas proveen un servicio FIFO (First Input First Output) para

enviar la información, lo cual no les permite predecir en ninguna forma el orden en

la que se va a enviar la información, impidiendo a su vez conocer el tiempo de

entrega de información en el destino.

Las tasas variables de transferencia de datos propias de las redes Fast Ethernet,

son inadmisibles para las aplicaciones de tiempo real, por cuanto las mismas

requieren que sus unidades de información se entreguen continuamente a su

destino dentro de un tiempo razonable.

El tiempo máximo requerido para la entrega de cada unidad de información, limita

el tamaño de dicha unidad; por esta razón, para las diferentes aplicaciones

proyectadas en el Municipio, se han definido los siguientes tamaños de unidades

de información (Tabla 2^22).

APLICACIÓN

ACCESO A BASES DE DATOS


VISUALIZACIÓN DE DATOS EN TIEMPO REAL27



APLICACIONES DETELE-SERVICIO28

VELOCIDADA NIVEL DERED (kbps)

64

4,8

1600

900

100

1500

RETARDO(ms)

80

-

40

-

-

25

VOLUMEN DEINFORMACIÓN

A NIVEL DERED (bytes)

640

8000

4687,5

TAMAÑODE

PAQUETE(bytes)

640

222

94

478

956

188

NÚMERO DEPAQUETES PORMILISEGUNDO

0,0125

2,127659574

0,997340426

TAMAÑODE

TRAMA(bytes)

674

256

128

512

990

222

Tabla 2.22. Segmentación de la información generada por las aplicaciones.

27 Aplicaciones de visualización gráfica.28 Se tomó como referencia el formato de video en MPEG-l.

68

La segmentación de la información genera paquetes, que al ser encapsulados

dentro de sus tramas, no tienen problemas para circular a través de la red; sin

embargo, para cumplir con los requisitos de transmisión en el tiempo, es

necesario eliminar la competición por el canal de transmisión, y para ello se

requiere que el medio físico permita una comunicación full dúplex, y además que

los elementos activos de la red, sean capaces de realizar funciones de

conmutación.

Por lo que para alcanzar un grado de calidad óptimo (QoS) en la transmisión de

aplicaciones de tiempo real, es necesario que los elementos activos de

conmutación permitan realizar: enrutamiento dinámico.

Considerando estos puntos de vista, se tiene que, la implementación de una red

Fast Ethernet conmutada dinámicamente, resulta adecuada para cubrir las

necesidades internas de comunicación de datos dentro del edificio del Palacio

Municipal 2, y por ello se la tomará en cuenta en el diseño.

Basados en esta conclusión, y tomando en cuenta los criterios utilizados para la

proyección del tráfico en la red del Palacio Municipal, se tiene que la demanda de

diseño de la red del Palacio Municipal 2 alcanzaría el valor calculado en la Tabla

2.23, según el distributivo de estaciones de trabajo que simultáneamente emplean

una aplicación en particular.

APLICACIONES






APLICACIONES DE TELE-SERVICIO


64

4,8

1600

900

100

1500


82

91

59

2

91

41


674

256

128

512

256

222

TOTAL

TRÁFICOPOR

ESTACIÓN(Mbps)

0,0674

0,0048

2,178723404

0,9

0,1

1,771276

5,0221994


LA RED( Mbps )

5,5268

0,4368

128,5446809

1,8

9,1

72,622316

218,0306

Tabla 2.23. Demanda de diseño de la Red da Datos del Palacio Municipal 2.

69

Con elementos de conmutación, la demanda de diseño puede ser cubierta

satisfactoriamente, ya que se produce una segmentación del tráfico a través de

los diversos canales físicos y lógicos establecidos entre los puertos de los

elementos de conmutación.

Los valores de demanda obtenidos consideran el tráfico unificado generado por

las dependencias del Municipio y de la EMAPA; con el fin de garantizar el diseño

de un sistema homogéneo que permita la movilidad física de los usuarios dentro

del edificio.

Como acotación final se puede decir, que si se toma en cuenta la demanda de

diseño, es posible la implementación de redes de mayor capacidad sobre el

Palacio Municipal 2, pero siempre y cuando las mismas ofrezcan capacidad y

facilidades de conmutación dinámica para la entrega oportuna de la información

para las aplicaciones de tiempo real.

2.4.6.4. Evaluación de la demanda de tráfico para el diseño de la red de datos en la

Biblioteca Municipal.

En base a los análisis anteriores y al distributivo de estaciones por área de

trabajo, se obtuvo la demanda de tráfico para el diseño de la red de la Biblioteca

Municipal (Tabla 2.24).

APLICACIONES





APLICACIONES DE TELE-SERVICIO


64

4,8

900

100

1500


37

16

1

38

22


674

256

512

256

222

TOTAL

TRÁFICOPOR

ESTACIÓN(Mbps)

0,0674

0,0048

0,9

0,1

1,771276

2,843476


LA RED(Mbps)

2.49

0.0768

0,9

3.8

38.94

46.2

Tabla 2.24. Demanda de diseño de la Red de Datos de la Biblioteca Municipal.

70

2.4.6.5. Evaluación de la demanda externa del tráfico en las redes de datos de los

diferentes edificios.

La demanda externa del tráfico de datos de las diferentes redes que integrarán el

sistema, depende del número de enlaces que tengan las mismas, y de la cantidad

de información que requieran intercambiar dichas redes con el medio externo.

Para propósitos de diseño de la red integrada se ha considerado el diseño de un

enlace principal y un enlace secundario. El enlace principal interconectará el

edificio matriz con el Palacio Municipal 2, en tanto que el enlace secundario

interconectará el Palacio Municipal 2 con la Biblioteca.

A nivel de datos el nodo principal de información lo constituirá la red del Palacio

Municipal puesto que a través de la misma se canalizarán las principales

aplicaciones informáticas comunes de gestión a los tres edificios tales como: el

acceso a las bases de datos, el acceso a los sistemas de información geográficos

y el acceso a los servicios de Internet corporativo.

En términos generales se dará un intercambio de información de

aproximadamente el 100%-100% entre dependencias de la municipalidad afines

para las aplicaciones de visualización gráfica en tiempo real y para las de

teleservicio, en tanto que se tendrá un tráfico asimétrico para las aplicaciones de

bases de datos y aplicaciones de acceso al servicio de Internet.

Por razones económicas, el Municipio proveerá de servicios de Internet a la

EMAPA y a la Biblioteca en las instancias iniciales de su gestión; sin embargo en

un futuro se deberá independizar los accesos de Internet de cada una de estas

entidades, sobre todo de la Biblioteca que se constituiría en la zona más

vulnerable de la red integrada, ya que a la misma ingresan personas ajenas a la

institución que podrían convertirse en potenciales intrusos de las redes

administrativas del Municipio y la EMAPA.

71

Para coordinar proyectos con la EMAPA, el Municipio le posibilitará al 10% de los

usuarios de la misma el intercambio de información con las dependencias

municipales de planificación, diseño, gerencia y autoridades. Además con el

objeto de posibilitar la capacitación remota a empleados, el acceso a

teleseminarios o conferencias que se pueden celebrar desde las aulas virtuales

de la Biblioteca hasta el Municipio o viceversa se tomará en cuenta un

porcentaje del 10% de las comunicaciones entre las dependencias Municipales

de cada edificio con la Biblioteca.

De lo expresado anteriormente se puede evaluar la demanda de tráfico por enlace

de acuerdo a las ecuaciones 2.13 y 2.14.

DEP = 0.5* DMP2 + 2* (0.1* DEAP + 0.1* DBAP) +D,E +D,B [ec. 2.13]

DES = 2 * (0.1 * DBAp +0.1 * DBAP2)+D,B [ec. 2.14]

Donde :

D'EP -

DEAP

DBAP

DES =

DBAP2

Demanda de tráfico del enlace principal

Demanda de tráfico por el intercambio de información entre

dependencias municipales.


aplicaciones del Municipio y la EMAPA.


aplicaciones del Palacio Municipal y la Biblioteca.

Demanda de Internet de la EMAPA.

Demanda de Internet de la Biblioteca.

Demanda de tráfico del enlace secundario


aplicaciones del Palacio Municipal 2 y la Biblioteca

72

Reemplazando los datos en las ecuaciones anteriores, se obtiene los siguientes

valores de demanda (Tabla 2,25).

ENLACE

Palacio Municipal - Palacio Municipal 2Palacio Municipal 2 - Biblioteca

DEMADA DE TRÁFICO (Mbps)

91.31

20.76

Tabla 2.25. Demanda externa del tráfico de datos por parte de los enlaces de

comunicaciones entre los edificios.

Para definir el ancho de banda necesario para la conexión del Municipio con un

proveedor de servicios de Internet se partirá del siguiente análisis.

2.4.6.5.1. Evaluación de la demanda de tráfico entre el Palacio Municipal y el proveedor

de servicios de Internet.

Considerando que el Palacio Municipal se constituirá en el nodo principal de la red

para brindar el servicio de Internet a todos sus usuarios, es necesario tomar en

cuenta el volumen de información requerido por los mismos para cuantificar el

ancho de banda necesario para establecer dicho enlace.

Según una publicación de IBM, se puede planificar la capacidad del enlace de

interconectividad si se calcula el volumen de información requerida por los

usuarios en base a la siguiente fórmula (ec. 2.15):

wo +wi +eo +ei +¡s + ms - ch =tb [ec. 2.15]

Donde:

wo = www output (información enviada para un requerimiento externo)

wi = www input (información recibida por un requerimiento interno)

eo = e-mail out

eí = e-mail in

is = Internet sen/ices (News, Telnet, FTP, audio y video)

73

es = managemant services (DNS, información de ruteo)

ch = caching (vía servidores de búsqueda www, o servidores locales de

noticias)

tb - Total de ancho de banda

Pese a que tb representa un volumen de información, IBM lo codifica como ancho

de banda, en razón de que las aplicaciones de mejor esfuerzo, simplemente

consideran la transmisión de volúmenes de información sin tomar en cuenta el

tiempo que implique dicha transmisión.

En función de los aproximadamente 700 usuarios que tendrán acceso a Internet

dentro de la municipalidad, y considerando además que la mayoría de los sitios

web a los cuales acceden dichos usuarios son estáticos, se puede evaluar la

demanda de tráfico tomando en cuenta la ecuación 2.15 y los siguientes valores

típicos de utilización de Internet.

- Tamaño de la página web típica de acceso 50 kB.

- Cantidad de información de subida (Desde el ISP hasta el Municipio) 80%

del total de información obtenida.

Cantidad de información de Bajada (Peticiones desde el Municipio hasta el

ISP) 20% del total de información obtenida.

- Promedio diario de acceso a páginas de Internet por usuario 10.

- Tamaño medio de los mensajes de correo electrónico por usuario 8 kB.

Número medio diario de mensajes de correo recibidos, y enviados 20.

- Cantidad de información diaria producida por sesiones de Telnet, acceso

remoto o videoconferencias de Internet 0.041 MB por usuario y por día.

- wo = 50kB*0.2*10 = 100kB

- wi = 50kB*0.8*10=400kB.

- eo = 8kB*10 = 80kB

- ei =8 kB*10 = 80 kB.

- is = 0.041 MB.

74

Por lo tanto la demanda por usuario es 0.684 MB, y para los 700 usuarios es de

700*0.684 MB = 479 MB que sumada a la administración de la red por el ISP

(3MB) se tiene una demanda total de 482 MB dentro del período laboral

equivalentes a 4043309056 bits, que promediado en las 8 horas genera un flujo

de 140 kbps

IBM propone un cuadro comparativo (Tabla 2.26) entre el máximo ancho de

banda y el máximo número de usuarios para un grado de servicio óptimo..

TIPO DE CONEXIÓN

V.32 o V.42 modem

V.34 modem

V.34 1996 modem

56 kbps modem

Frame relay

ISDN

Fractional T1

T1

T3

MÁXIMO ANCHO DE BANDA

14.4 kbps

28.8 kbps

33.6 kbps

56 kbps

56 kbps

128 kbps

64 kbps con incremento

1.544Mbps

44.736 Mbps

MÁXIMO NUMERO DE

USUARIOS

1 a3

1 a3

1 a3

1 a3

10 a 20

10 a 55

10 a 20

100a500

Más de 5000

Tabla 2.26. Cuadro comparativo entre el máximo ancho de banda y el máximo28número de usuarios simultáneos para diferentes conexiones .

Para establecer un grado de servicio adecuado, se asumirá que la capacidad de

conexión del Municipio con el ISP será suficiente para brindar un grado de

servicio óptimo al 20% de sus usuarios en cada instante del período laboral, lo

que implicaría una capacidad de conexión de 256 kbps para una conexión

adecuada del Municipio con el ISP.

Los 256 kbps de capacidad se obtienen mediante el proceso de interpolación con

el polinomio de Lagrange de segundo orden para los valores dados en la tabla

2.28, según se muestra en el ejemplo 2.4.

28 Tomado del libro " The Technical Side of Being an Internet Service Provider" de IBM, 1997.

75

Ejemplo 2.4. Determinar la capacidad de conexión del Municipio con el ISP en

base a los datos de la tabla 2.28, suponiendo que el último brindará un servicio

óptimo a 120 usuarios de la municipalidad.

El polinomio interpolante de grado dos se define por la ecuación 2.16:

P2 (x) = U (x) % + L1 (x) %+ L2 (x) % [ec. 2.16]

Donde:

PZ (x) = Polinomio interpolante de grado dos.

LO (x) = Polinomio de Lagrange de grado cero.

LI (x) = Polinomio de Lagrange de grado uno.

L2 (x) = Polinomio de Lagrange de grado dos.

fo = Valor de la función para el primer punto de referencia de los datos (x0).

fi = Valor de la función para el primer punto de referencia de los datos (x-i).

f2 = Valor de la función para el primer punto de referencia de los datos (x2).

Los polinomios de Lagrange para los diferentes grados se calculan mediante la

ecuación 2.17:

x-xj

xk —xj

En base a estas ecuaciones y a los valores resumidos en la tabla 2.27 se

obtienen los 256 kbps de capacidad mencionados anteriormente.

X

20555005000

f(x)

64128154444736

Tabla 2.27. Resumen de los datos de la tabla 2.26

76

Donde:

x = Número de usuarios.

f (x) = Capacidad de transmisión en kbps para un grado de servicio óptimo.

Los valores escogidos para los cálculos de interpolación considerando el valor de

capacidad f(x) para x = 120 usuarios, son los siguientes (XQ = 20, fo = 64), (x-j = 55,

fi = 128), (x2 = 500, f2= 1544).

Por lo tanto el Municipio deberá contratar un proveedor de servicios de Internet

(ISP) que le brinde una conexión dedicada (Clear Channel) de 256 kbps, y que

además le asigne una dirección o un grupo de direcciones IP de clase C para ello

el Municipio deberá pedir al oferente que detalle la información de los siguientes

puntos:

- Costo de Inscripción.

- Costo del servicio.

- Costo de la última milla.

- Especificar los costos de instalación

- Especificar los costos del DSU/CSU (Digital Service Unit/ Channel Service

Unit) en compra o en renta mensual

- Especificar los costos del router.

Especificar porcentaje de disponibilidad del enlace.

- Especificar % de descuento mensual por mal servicio.

- Adjuntar las autorizaciones necesarias para prestar el servicio.

- Tiempo de entrega del servicio desde la firma del contrato.

- Registro de direcciones IP, que implique la asignación de una dirección o

un grupo de direcciones IP reales clase C para el acceso a internet.

Una vez definidas las capacidades de las redes de datos, a continuación se

procede a evaluar las capacidades de las redes de voz.

77

2.5. ANÁLISIS DEL TRAFICO TELEFÓNICO EN LA RED DEL

PALACIO MUNICIPAL, PARA ESTABLECER CONDICIONES

DE DISEÑO Y MEJORAS.

El presente análisis, evalúa las características del tráfico del sistema telefónico del

Palacio Municipal, con el fin de establecer, las condiciones de diseño de la nueva

red a implementarse en el Palacio Municipal 2, así como también definir los

parámetros para el mejoramiento del sistema actual.

Para evaluar las características del tráfico del sistema, fue necesario realizar la

medición del tiempo de ocupación de las extensiones y troncales de la central, y

por esta razón se efectuaron las pruebas que se describen a continuación.

2.5.1. PRUEBAS PARA LA MEDICIÓN DEL TIEMPO DE OCUPACIÓN DE LAS

TRONCALES Y EXTENSIONES DEL PALACIO MUNICIPAL.

La medición del tiempo de ocupación de las troncales y extensiones de la central,

se fundamentó, en la cuantificación temporal de señales visuales de ocupación,

así como también, en la obtención de datos proporcionados por el sistema

tarificador de la central SMDR.

El tráfico interno se cuantificó mediante la contabilización de las ocupaciones por

minuto de las extensiones y troncales, reflejadas como señales destellantes

dentro de la consola para operadora DSS.

Para la contabilización de las ocupaciones por minuto de las extensiones y

troncales del sistema fue necesario establecer previamente la hora pico del

sistema.

La hora pico del sistema fue definida cuantitativamente, pues la misma se

determinó, en base al número de extensiones y troncales ocupadas en cada una

78

de las horas del período laboral sin tomar en cuenta el tiempo de ocupación de las

mismas.

La evaluación del número de troncales y extensiones que se ocupaban dentro de

cada hora del período laboral, se realizó el día miércoles 8 del octubre del año

2002, y arrojó los siguientes resultados (Tablas 2.28 y 2.29):

HORA

8hOO-9hOO

9hOO-10hOO

10hOO-11hOO

11hOO-12hOO

14hOO-15hOO

15hOO-16hOO

16hOO-17hOO

17hOO-18hOO

NUMERO DE TRONCALES

OCUPADAS

7-9

9-10

10

9-10

6-8

7-9

4-6

6-8

Tabla 2.28. Número de troncales ocupadas por hora del período laboral principal.

HORA

8hOO-9hOO

9hOO-10hOO

10hOO-11hOO

11hOO-12hOO

14hOO-15hOO

15hOO-16hOO

16hOO-17hOO

17hOO-18hOO

NUMERO DE EXTENSIONES

OCUPADAS

80-90

70-80

80-90

50-60

60-70

50-60

30-40

50 - 60

Tabla 2.29. Número de extensiones ocupadas por hora del período laboral principal.

De la evaluación de estas ocupaciones, se puede deducir que la hora pico del

sistema tiene lugar en el período comprendido entre las 9hOO y las 11hOO; sin

embargo para propósitos de diseño se tomó como hora pico el período

79

comprendido entre las 10hOO y las 11hOO, por cuanto en dicho período se

produjeron por más ocasiones la ocupación simultánea de las troncales

bidireccionales accesibles a la mayoría de extensiones del sistema.

Es necesario mencionar que en esta evaluación, no se incluyeron a las líneas

directas, por cuanto las mismas no influyen de manera significativa en el

desempeño del sistema telefónico, debido a su carácter de privado.

Establecida la hora pico, se procedió a contabilizar temporalmente las

ocupaciones de las extensiones y troncales, junto con la toma paralela de los

datos provenientes del periférico tarificador SMDR.

Esta cuantificación temporal fue realizada el día miércoles 15 de octubre del año

2002, y para la misma se contó con la colaboración de 4 estudiantes de

estadística de la Universidad Central. Los resultados de estas mediciones se

encuentran evaluados junto con los datos del periférico tarificador SMDR en las

tablas contenidas en el Anexo IV.

Con base en estas mediciones, se derivan los siguientes cálculos estimativos del

tráfico telefónico.

2.5.2. CÁLCULOS ESTIMATIVOS DE TRÁFICO TELEFÓNICO EN LA RED

DEL PALACIO MUNICIPAL.

Para evaluar el tráfico telefónico en la red del Palacio Municipal, se parte del

resumen de los resultados obtenidos, en las pruebas anteriores (Tablas 2.30,

2.31, 2.32) y se aplica las ecuaciones 2.18 y 2.19.

7 = jrn.*¿. [ec. 2.18]

Donde:

V = Volumen de Tráfico (horas)

t¡ = Tiempo de duración de llamada por órgano.

n¡ = Número de llamadas por órgano.

A = — [ec. 2.19]

Donde:

A = Intensidad de Tráfico (Erlangs).

7= Período de observación (horas)

80

PARÁMETRO

Número de troncales bidireccionales

Número de troncales directas

Hora pico

Número total de llamadas en las troncales bidireccionales

Número de llamadas salientes de las troncales bidireccionales

Número de llamadas entrantes por las troncales bidireccionales

Porcentaje de llamadas salientes de las troncales bidireccionales

Porcentaje de llamadas entrantes por las troncales bidireccionales

Tiempo total de ocupación en las troncales bidireccionales

Tiempo de ocupación de las troncales bidireccionales por las llamadas salientes

Tiempo de ocupación de las troncales bidireccionales por las llamadas entrantes

Número estimativo de llamadas perdidas

Número estimativo de llamadas salientes perdidas en las troncales bidireccionales.

Número estimativo de llamadas entrantes perdidas en las troncales bidireccionales.

Número total de llamadas en las troncales directas

Número de llamadas salientes de las troncales directas

Número de llamadas entrantes por las troncales directas.

Porcentaje de llamadas salientes de las troncales directas

Porcentaje de llamadas entrantes por las troncales directas.

Tiempo total de ocupación de las troncales directas

Tiempo de ocupación de las troncales directas por las llamadas salientes

Tiempo de ocupación de las troncales directas por las llamadas entrantes

Porcentaje de pérdida de llamadas en las troncales directas""

DATOS

10 Líneas

4 Líneas

10hOO-11hOO

230 Llamadas

134 Llamadas

96 Llamadas

58.26%

41 .74%

24495 seg.

12185 seg.

12310 seg.

40 Llamadas

25 Llamadas

15 Llamadas

55 Llamadas

8 Llamadas

47Llamadas

14.54%

85.46%

5701 seg.

897 seg.

4884 seg.

2%

Tabla 2.30. Datos técnicos del empleo de troncales

La ocupación de las troncales a la hora pico se muestra en la figura 2.2:

30 Este porcentaje de pérdidas tiene relación con el grado de servicio (G.O.S) que ofreceAndinatel.

FIG

UR

A 2

.2.

OC

UP

AC

IÓN

DE

LA

S L

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SE

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DE

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EM

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14

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A1

3

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A1

2

NE

A1

1

NE

A1

0

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A9

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A7

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A2

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RD

O S

AL

AZ

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2000

3000

oo

PARÁMETRO

Número de extensiones

Número de extensiones con salida restringida al exterior

Hora pico

Tiempo aproximado total de ocupación de las extensiones

Tiempo aproximado de ocupación de las extensiones por llamadas externas

Tiempo aproximado de ocupación de las extensiones por llamadas internas

Factor de corrección

Tiempo de ocupación interno más probable

Número de extensiones activas en la hora pico

DATOS

96E)Cr.

17 EXT.

10hOO-11hOO

776 min.

525 min.

251 min.

0.9586

240.5 min.

83 EXT

Tabla 2.31. Datos técnicos del empleo de extensiones.

Para el período de observación comprendido entre las 10hOO y las 11hOO, el

comportamiento del tráfico en el sistema telefónico es el siguiente:

PARÁMETRO

Tiempo medio de duración de llamadas externas.

Tiempo medio de duración de llamadas externas salientes

Tiempo medio de duración de llamadas externas entrantes

Volumen de tráfico en las troncales bidireccionales

Intensidad media de tráfico en las troncales bidireccionales

Volumen de tráfico en las troncales directas

Intensidad media de tráfico en las troncales directas

Volumen de tráfico de las llamadas internas

Intensidad media de tráfico de las llamadas internas

Tráfico perdido en las troncales bidireccionales

Volumen de tráfico saliente de las troncales bidireccionales

Intensidad media de tráfico saliente de las troncales bidireccionales

Volumen de tráfico entrante a las troncales bidireccionales

Intensidad media de tráfico entrante a las troncales bidireccionales

Tráfico externo saliente perdido

Tráfico externo entrante perdido

DATOS

108seg.

91 seg.

128 seg.

24495 seg.

6.8 Erlangs

5701 seg.

1 .58 Erlangs

14430 seg.

4 Erlangs

1 .2 Erlangs

121 85 seg.

3.38 Erlangs

12310 seg.

3.42 Erlangs

0.6319 Erlangs

0.5333 Erlangs

Tabla 2.32. Tráfico telefónico en el Palacio Municipal

Fundamentados en estos valores de tráfico a continuación se propone los

elementos necesarios para el mejoramiento del sistema.

2.5.3. PROPUESTA DE MEJORAMIENTO DEL SISTEMA TELEFÓNICO

ACTUAL Y DE DISEÑO DE LA NUEVA RED A IMPLEMENTARSE EN

EL PALACIO MUNICIPAL 2.

La presente propuesta se encuentra fundamentada en la distribución de tráfico

Erlang B con un GOS del 1%, con el fin de redimensionar el número de circuitos

de conexión entre el Palacio Municipal y Andinatel que se necesitan para mejorar

el servicio actual de telefonía entre el Municipio y el medio externo, y además con

el fin dimensionar las conexiones entre el Andinatel y el Palacio Municipal 2 para

proveerle de los servicios de telefonía a dicho inmueble.

Para las conexiones de las centrales privadas con la central telefónica pública se

considerará dos alternativas de conexión:

La primera alternativa consiste en conectar las centrales del Municipio con

Andinatel a través de un haz de circuitos bidireccionales, en tanto que la segunda

propone conectar la central con Andinatel a través de un haz de circuitos

entrantes y otros salientes.

En ambas alternativas se añade al tráfico cursado, las pérdidas de tráfico medidas

anteriormente.

De esta manera, la propuesta para el mejoramiento actual del sistema telefónico

en el Palacio Municipal, podría considerar las alternativas de conexión mostradas

en la Tabla 2.33.

ELEMENTOS

Troncales bidireccionales

Troncales salientes

Troncales entrantes

NUMERO

15

10

10

Tabla 2.33. Alternativas de conexión del Palacio Municipal con Andinatel.

Si se toma en cuenta la proyección futura del sistema con 125 extensiones, las

alternativas de conexión entre la central telefónica del Palacio Municipal y

84

Andinatel, deberían tener en cuenta el aumento del tráfico ofrecido, debido al

incremento de usuarios.

En este contexto el tráfico ofrecido por abonado y por tipo de conexión sería el

mostrado en la Tabla 2.34.

ELEMENTOS

Tráfico ofrecido por abonado bidireccional

Tráfico ofrecido por abonado saliente

Tráfico ofrecido por abonado entrante

NUMERO

0.0825 Erlangs

0.0413 Erlangs

0.0407 Erlangs

Tabla 2.34. Tráfico ofrecido por tipo de abonado.

Con estos resultados las alternativas de conexión serían las siguientes (Tabla

2.35):

ELEMENTOS

Troncales bidirecclonales

Troncales salientes

Troncales entrantes

NÚMERO

18

11

11

Tabla 2.35. Alternativas de conexión del Palacio Municipal con Andinatel a futuro.

Para el diseño de la conexión del Palacio Municipal 2 con Andinatel, los análisis

de tráfico se basan en los mismos criterios anteriores, y por lo tanto para las 174

extensiones proyectadas (incluido las extensiones de la Biblioteca), las

alternativas de conexión serian las siguientes (Tabla 2.36):

ELEMENTOS

Troncales bidireccionaies

Troncales salientes

Troncales entrantes

NUMERO

23

14

14

Tabla 2.36. Alternativas de conexión del Palacio Municipal 2 con Andinatel.

85

Además de estas conexiones, se deben tomar en cuenta también, los enlaces

directos privados y especiales que se requieren para servir a las áreas

estratégicas de la Municipalidad en cada uno de estos inmuebles.

Entre las áreas estratégicas que deberían contar con este tipo de conexión

tenemos las siguientes:

Municipio

- Alcaldía (2)

Dirección Financiera (2)

- Sindicatura (1)

Saneamiento Ambiental (1)

- Obras Públicas (1)

- Planificación (1)

Comunicación Social (1)

Patronato Municipal (1)

- Seguridad Ciudadana (22)

- Comisarías Municipales (1/ por comisaría).

- Dirección de educación y cultura (3)

- Unidad de Tecnología (1)

Comisión de Fiestas (1)

EMAPA

Gerencia (2)

Dirección Financiera (2)

Departamento Jurídico (1)

Operación y mantenimiento de redes (1)

Departamento de Distribución (1)

Dirección Técnica (1)

Dirección de Planificación (1)

86

- Dirección de Educación y Cultura (3)

Con estos datos, cada uno de los sistemas telefónicos debería contar con el

siguiente número de enlaces directos de conexión con Andinatel:

- Palacio Municipal = 08 enlaces directos.

- Palacio Municipal 2 = 44 enlaces directos.

El número de troncales que debería tener el departamento de seguridad

ciudadana se basó en el proyecto piloto de Seguridad Ciudadana 911 que se

ejecuta en el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito.

Para determinar los canales de comunicación del sistema de voz entre el Palacio

Municipal y el Palacio Municipal 2, se partirá de la intensidad media de tráfico

Interno calculada con anterioridad, se considerará la afinidad de comunicaciones

entre las dependencias municipales y se tomará en cuenta la afinidad de las

comunicaciones entre los edificios principales.

Se asumirá una afinidad de comunicaciones del 10% del total de comunicaciones

internas entre dependencias del Municipio y la EMAPA y entre las dependencias

del Municipio y la Biblioteca y del 50% entre dependencias municipales del un

edificio y el otro.

Partiendo de los criterios anteriores, se requeriría una demanda de tráfico de

2.136 Erlangs para satisfacer las comunicaciones telefónicas entre el Palacio

Municipal y el Palacio Municipal 2, de tal manera que se deberían tener como

mínimo 8 canales de comunicaciones entre los edificios.

Cabe anotar que los canales de comunicación telefónicos entre los edificios

podrían ser analógicos o digitales; dependiendo de él o los medios de transmisión

que se utilicen, de las condiciones económicas, de la compatibilidad, de las

facilidades que ofrezca el entorno geográfico o de la posibilidad de convergencia

entre los sistemas.

87

Para concluir con este análisis, a continuación se resumen los requerimientos

generales para el mejoramiento del sistema actual y diseño del nuevo sistema

(Tablas 2.37 y 2.38).

ELEMENTOS

Líneas C.O. para conexión con Andinatel

Canales de Conexión de Palacio con Palacio 2

Tarjetas de interfaz para extensión digital DX2E-16

NUMERO

26-30 Líneas

8 Canales

2 Tarjetas

Tabla 2.37. Requisitos para mejorar el sistema telefónico del Edificio Matriz.

No se considera el incremento de tarjetas de Interfaz ATRU para troncales;

porque con las tarjetas que actualmente tiene el sistema, se podría cubrir la

demanda futura; es necesario mencionar además que el número de BHCAs

ofrecidos por la central (1000) serán suficientes para cubrir la demanda

proyectada de 335 BHCAS.

En el caso del Palacio Municipal 2 se debe considerar la instalación de una

central telefónica que sea lo más compatible con la central del Palacio Municipal y

que además ofrezca las siguientes características generales:

ELEMENTOS

BHCAs mínimos ofrecidos

Líneas C.O. para conexión con Andlnatel

Extensiones

Canales de Conexión de Palacio con Palacio 2

NUMERO

465 BHCAs

67-72 Líneas

169 EXT.

8 Canales

Tabla 2.38. Requisitos para implementar el Sistema Telefónico en el Palacio

Municipal 2.

El número de BHCAs considera a Seguridad Ciudadana como dependencia

municipal; sin embargo, en el caso de que se desarrolle un plan piloto como el del

Municipio de Quito, para la implementación del 911, se debería adquirir una

88

central especial adicional, con una consola de despacho de comunicaciones, con

el fin de que no sature las comunicaciones municipales.

En el próximo capítulo se definirá con detalle las características técnicas de la

Central Telefónica que prestará los servicios de comunicaciones de voz al Palacio

Municipal 2.

89

3. DISEÑO DEL SISTEMA.

3.1. GENERALIDADES.

El presente capítulo, tiene como objetivo diseñar las redes de cableado

estructurado en la Biblioteca y el Palacio Municipal 2, así como también diseñar

las redes de acceso para enlazar los edificios principales e integrarlos dentro de

un solo sistema de red de telecomunicaciones.

El análisis que involucra el diseño, estará orientado a definir la infraestructura del

hardware de telecomunicaciones, requerido por cada una de las redes

mencionadas anteriormente.

Dicha infraestructura deberá satisfacer la demanda de tráfico requerida por los

diversos subsistemas de voz y de datos; además deberá ser instalada de

conformidad con lo establecido por las normas y estándares internacionales31.

3.2. DISEÑO DE LAS REDES DE CABLEADO ESTRUCTURADO

EN LA BIBLIOTECA Y EL PALACIO MUNICIPAL 2.

El diseño de las redes de cableado estructurado, se fundamentará en las normas

ANSÍ TIA/EIA 568-B, por ser las más adecuadas para adaptarse a las

necesidades actuales y futuras de tráfico requerido por los usuarios del sistema,

dada la flexibilidad que ofrecen para la incorporación de varias tecnologías de red.

Para proceder con el diseño de las redes de cableado estructurado, es necesario

conocer de manera general, la estructura arquitectónica de los edificios dentro de

los cuáles se instalará los elementos pasivos de la red.

31 El resumen y descripción general de las normas empleadas se mencionan en el Anexo

90

3.2.1. CARACTERÍSTICAS ARQUITECTÓNICAS DE LA BIBLIOTECA

MUNICIPAL.

La Biblioteca Municipal ubicada entre las avenidas Río Toachi y Río Pilatón,

cuenta con una infraestructura física sencilla, pero repartida en varios ambientes;

funciona en una sola planta, cuya área es de aproximadamente 1000 m2, la altura

media de sus paredes es de 2.8 m, no posee techos ni pisos falsos, su estructura

es de hormigón armado y su mampostería está compuesta por bloque pesado.

3.2.2. CARACTERÍSTICAS ARQUITECTÓNICAS DEL PALACIO MUNICIPAL

2.

El edificio del Palacio Municipal 2 ubicado entre las avenidas Río Toachi y

Galápagos, fue construido en el año de 1992 por la Ex Cooperativa de Producción

de Santo Domingo de los Colorados.; su diseño inicial estuvo orientado a la

creación de un centro comercial, y por esa razón, sus servicios básicos tales

como energía eléctrica y comunicación telefónica se concibieron, para ser

distribuidos individualmente a cada uno de sus locales y directamente desde el

proveedor sin considerar la posibilidad de manejar un sistema centralizado que

administre cada uno de los servicios.

Este inmueble cuenta con dos plantas, cada una de las cuales posee un área de

3200 m2 aproximadamente; la altura media de sus paredes es de 3.9 m, su

estructura es de hormigón armado y su mampostería está compuesta por bloque

pesado en la planta baja y por bloque pómez en la planta alta, no posee techo

falso ni piso falso; y además cuenta con varios conductos que se podrían emplear

para el enrutamiento del cableado de backbone o del horizontal.

Una vez conocidas estas estructuras, a continuación se procede con el diseño de

las redes a nivel pasivo.

91

3.2.3. DISEÑO DE LA PARTE PASIVA DE LAS REDES.

El diseño de cada una de las redes a nivel pasivo, contemplará la implementación

de cuatro subsistemas, a saber:

- Subsistema Área de Trabajo.

- Subsistema Horizontal.

- Subsistema Closet de Telecomunicaciones y Cuarto de Equipos.

Subsistema Vertical (Backbone).

3.2.3.1. Subsistema Área de Trabajo.

El diseño de las redes dentro de cada una de las áreas de trabajo del Palacio

Municipal 2 y de la Biblioteca Municipal, se limitó a distribuir físicamente las

salidas de información destinadas a servir a las mismas.

Este distributivo se resume en las tablas 3.1 y 3.2 mostradas a continuación:

PALACIO MUNICIPAL 2Planta Baja Zona EMAPAPlanta Baja Zona MunicipioPlanta Alta Zona EMAPAPlanta Alta Zona Municipio

TOTAL

PUNTOS DE DATOS84969987

366

PUNTOS DE VOZ35383947

159

Tabla 3.1. Distributivo de puntos de red en el Palacio Municipal 2.

La razón de dividir en dos secciones la red del Palacio Municipal 2, se debe a

necesidades logísticas y administrativas.

Las necesidades logísticas obedecen al orden del manejo de la red, que implican

la independencia de las operaciones en cada sistema.

Las necesidades administrativas, se deben al carácter de autónomo que tienen el

Municipio y la EMAPA en el ámbito empresarial.

92

Cabe anotar que esta subdivisión contemplará únicamente la independencia en el

manejo del cableado horizontal de cada zona.

En el Anexo I se encuentra especificado con más detalle el distributivo anterior, en

función de las áreas de trabajo del Palacio Municipal 2.

ÁREA DE TRABAJO

Sala de Lectura

Biblioteca

Centro de Cómputo / Cuarto de Equipos

Sala de acceso a Internet / Aula Virtual

Sala de acceso a Internet 2

Auditorio

Sala de acceso a información multimedia

Guardianla

Oficina del Director

Sala de Uso Múltiple

Oficina Personal Operativo

Cabina de Proyección

TOTAL

PUNTOS DE

VOZ

0

2

2

1

1

2

1

1

1

1

1

1

14

PUNTOS DE

DATOS

22

4

8

21

17

2

17

0

1

17

4

1

114

Tabla 3.2. Distributivo de puntos de red en la Biblioteca Municipal.

Las diversas salidas de información se ubicarán en tomas, compuestas por un

cajetín y jacks terminales.

El cajetín que se empleará será del tipo multimedia con botones identificadores

para cada uno de los servicios ofrecidos por la red (voz y datos), y estará provisto

de un porta etiquetas de marfil para identificar la posición de terminación

mecánica de las salidas de información respecto a los paneles de distribución de

piso; en cada cajetín se armarán 1 o 2 salidas de información (face-plates simples

o dobles), pero todos deberán tener una capacidad de crecimiento de 2 salidas

modulares.

93

Los ¡acks terminales que se utilizarán serán del tipo RJ-45 Categoría 5E de 8

pines, con un sistema de contactos por desplazamiento del aislamiento del

conductor (IDC), y deberán ser capaces de soportar conductores de calibre 24

AWG32.

El esquema de conexión en los jacks seguirá uno solo de los modelos de

asignación pin/par a lo largo de toda la instalación pudiendo ser éste T568A ó

T568B, según se muestra en la tabla 3.3 y figura 3.1 detallados a continuación:

CONFIGURACIÓN

T568A

T568B

PIN

5

4

3

6

1

2

7

8

5

4

1

2

3

6

7

8

PAR

1

2

3

4

1

2

3

4

COLOR

BLANCO-AZUL

AZUL

BLANCO-NARANJA

NARANJA

BLANCO-VERDE

VERDE

BLANCO-CAFE

CAFE

BLANCO-AZUL

AZUL

BLANCO-NARANJA

NARANJA

BLANCO-VERDE

VERDE

BLANCO-CAFE

CAFE

Tabla 3.3. Configuración T568A y T568B (AT&T)

32 American Wire Gauge es un estándar americano empleado para comparar el tamaño dediversos materiales conductores en función del área de corte transversal del conductor.

94

1>aír 2

m ^kfcair 3 I Pair 1 i Paír 4

¡ A S A

T568A T568B

Figura 3.1. Esquema de configuración de cableado pin/par.

Las tomas se montarán sobre la superficie de las paredes a 10 cm del piso (por

encima de las barrederas), por ser una distancia adecuada según se ha

observado en las instalaciones de cableado estructurado del Palacio Municipal.

Los jacks que se emplearán serán-de color azul para el servicio d'é voz y de color

rojo para el servicio de datos.

El distributivo de tomas en los edificios, se muestra en las tablas 3.4 y 3.5

descritas a continuación:

PALACIO MUNICIPAL 2

Planta Baja Zona EMAPAPlanta Baja Zona MunicipioPlanta Alta Zona EMAPAPlanta Alta Zona Municipio

TOTAL

TOMAS SIMPLES

21

2012

10

63

TOMAS DOBLES

49

5663

63

231

Tabla 3.4. Distributivo de tomas de telecomunicaciones en el Palacio Municipal 2.

95

BIBLIOTECA

Biblioteca Municipal

TOTAL

TOMAS SIMPLES

2

2

TOMAS DOBLES

63

63

Tabla 3.5. Distributivo de tomas de telecomunicaciones en la Biblioteca Municipal.

Los cordones de conexión (patch cords) destinados a servir cada una de las áreas

de trabajo a nivel de datos serán de cable DTP multifilar flexible categoría 5E de 4

pares, con plugs RJ-45 en los extremos cubiertos con capuchones de color rojo.

La longitud de los cables se estandarizará en 7 pies (2.1336 m) por ser una

distancia prudente para la conexión de los equipos terminales (PCs, Impresoras,

Plotters, etc) respecto a las tomas de conexión.

El número de cordones de conexión, requeridos para cubrir cada una de las

estaciones de trabajo proyectadas en la biblioteca será de 137; en tanto que el

número de patch cords requeridos para cubrir cada una de las estaciones de

trabajo del Palacio Municipal 2 será de 440, incluyendo un stock de contingencia

del 20%

Para garantizar que los patch cords tengan un correcto desempeño, se deberá

exigir a la empresa encargada de la implementación del cableado estructurado,

que se entreguen patch cords conectorizados y probados en fábrica.

3.2.3.2. Subsistema Horizontal.

Para la implementación de las redes horizontales de voz y datos de cada

inmueble se emplearán cables UTP Categoría 5E de 4 pares (4*2*#24AWG) con

100Q de impedancia característica y especificado a 100 MHz.

La razón de elegir este medio de transmisión se debe a que el mismo ofrece

grandes ventajas entre las que se destaca su alta capacidad de transmisión para

soportar las aplicaciones actuales y futuras del Municipio, su bajo costo y fácil

instalación; además justifican su uso, en razón de que no existen fuentes de

96

interferencia electromagnética críticas (EMI) en los edificios, que impidan su

instalación.

La cantidades teóricas de cable que se emplearán en los subsistemas

horizontales de cada inmueble se determinaron en base a la suma de las

longitudes individuales de las corridas que cubren sus respectivas salidas de

información.

La longitud de cada una de las corridas fueron medidas a nivel de planos (Anexo

1), tomando en cuenta todos los trayectos del cable desde su salida en el closet de

telecomunicaciones hasta su llegada al área de trabajo con un margen de holgura

de 2m en closet de telecomunicaciones y de 0.5m en área de trabajo.

Las cantidades teóricas totales de cable que se emplearán en cada una de las

áreas de servicio de las redes se muestran en las tablas 3.6 y 3.7.

PALACIO MUNICIPAL 2


TOTAL

CANTIDAD TOTALDE CABLE (m)

4569,586966,227544,446945,76

26026

Tabla 3.6. Cantidad teórica de cable UTP Cat 5E a emplearse en el subsistema

horizontal del Palacio Municipal 2.

BIBLIOTECA

Planta Baja

TOTAL

CANTIDAD TOTALDE CABLE (m)

3739.91

3739.91


horizontal de la Biblioteca Municipal.

97

De esta manera, se deberían emplear teóricamente 86 bobinas de cable UTP Cat.

5E de 305 m de longitud, para realizar las instalaciones de cableado horizontal en

el Palacio Municipal 2 y 13 bobinas para el caso de Biblioteca Municipal, esto sin

considerar las pérdidas del rollo que se producen en el momento de realizar

dichas instalaciones.

En términos prácticos, se debe prever un número adicional de rollos de cable con

el objeto de cubrir las pérdidas en las instalaciones.

El número total de rollos requeridos para la implementación de las redes

horizontales se puede estimar de una manera muy aproximada si se añade un

margen adicional del 10% a la corrida de longitud media de cada closet de

telecomunicaciones y además se aplica el siguiente procedimiento de cálculo

(Ejemplo 3.1):

. 1. Se evalúa el número de corridas de longitud media reajustada por rollo

redondeando dicho valor al entero inmediato inferior.

2. El número de rollos se obtiene de dividir el total de salidas de información

por closet de telecomunicaciones para el número de corridas por rollo,

redondeando al número mayor.

Ejemplo 3.1. Determinar la cantidad de rollos de cable que se necesitan para

realizar las instalaciones del cableado horizontal de la biblioteca que contará con

un solo closet de telecomunicaciones.

Datos:

Cantidad teórica de cable = 3739.91 m.

# de corridas = # de salidas de información = 128

98

Solución:

Para evaluar la corrida de longitud media se divide la cantidad teórica total de

cable del closet de telecomunicaciones para el número de salidas de información

(ec. 3.1):

IM=% [ec.3.1]

Donde:

LM = Longitud media de la corrida.

CTC = Cantidad teórica total de cable del closet de telecomunicaciones.

A/c = Número total de corridas del closet de telecomunicaciones.

Reemplazando los datos se obtiene una corrida de longitud media de 29.22 m; a

esta corrida de longitud media se le reajusta añadiéndole un 10% de margen de

seguridad, de tal forma que la longitud de la corrida reajustada alcanzaría un valor

de 32.14 m. Con este valor se calcula el número de corridas de longitud media

reajustada por rollo, dividiendo los 305 m de longitud nominal del rollo para la

longitud de la corrida media reajustada y aproximando el resultado al entero

inmediato menor (ec. 3.2).

,.r 305m ' onNCR=——- [ec. 3.2]

•^CR

Donde:

NCR = Número de corridas de longitud media reajustada por rollo.

LCR = Longitud de la corrida media reajustada.

El número de corridas por rollo que resulta de reemplazar los datos en la ecuación

3.2 es de 9 corridas por rollo; por lo tanto, para obtener el número total de rollos

99

reales que se emplearán en la instalación del cableado horizontal de la biblioteca

se divide el número total de corridas del closet de telecomunicaciones para el

número de corridas de longitud media reajustada por rollo y el resultado se

aproxima al entero mayor, obteniéndose así 15 rollos de 305 m de cable UTP

Cat. 5E para cubrir las salidas de información del closet de telecomunicaciones de

la biblioteca.

Los resultados de aplicar estos procedimientos por closet de telecomunicaciones

son los siguientes (Tablas 3.8 y 3.9):

PALACIO MUNICIPAL 2

Zona EMAPAZona Municipio

TOTAL

# ESTIMADO DEROLLOS UTP DE

305m

52

54

106

Tabla 3.8. Número de rollos requeridos en el Palacio Municipal 2.

BIBLIOTECA MUNICIPAL

Planta Baja

TOTAL

# ESTIMADO DEROLLOS UTP DE

305m

15

15

Tabla 3.9. Número de rollos requeridos en la Biblioteca Municipal.

El sistema de distribución del cableado horizontal, se lo hará mediante canaletas

decorativas de PVC color marfil, con el propósito de no alterar la estética de los

edificios, los cuales no cuentan con techos ni pasos falsos para el enrutamiento

del cable mediante otros métodos de distribución

Este sistema de canaletas deberá prever una reserva libre del 60% de su

capacidad nominal, en toda la longitud de sus trayectorias, es decir con índice de

llenado del 40% según lo recomiendan las normas de cableado (ANSÍ/TI A/El A-

569A).

100

Para uniformizar la presentación de las áreas de trabajo y asegurar una

ampliación futura de salidas de información en las mismas, no se emplearán

canaletas con secciones menores a 40*25 mm2, aunque en el caso de superar su

capacidad debido al número de corridas, se emplearán canaletas con una mayor

sección.

La instalación de las canaletas deberá incluir la colocación de sus respectivos

accesorios tales como Ts, ángulos internos, ángulos externos, uniones,

terminaciones, etc, con el fin de garantizar los radios de curvatura y las tensiones

mecánicas permitidas por las normas.

A pesar de no existir estandarización en el tamaño de las canaletas, se tomarán

como referencia para el diseño, los tamaños de ciertas canaletas propuestos por

el fabricante DEXSON, en razón de que el mismo tiene una amplia acogida en el

mercado nacional. Los tamaños de canaleta que se emplearán en el diseño de las

redes horizontales se muestran en la tabla 3.10.

TIPO

C1

C2

C3

C4

C5

ALTURA

B (mm)

25

40

40

40

50

DIMENSIONES

A mm*B mm

40*25 ccT

40*40

60*40 cd

100*40

100*45

# DE CABLES UTP"

DE DIÁMETRO TOTAL 5.5 (mm)

12

20

28

50

75

Tabla 3.10. Dimensiones de las canaletas que se emplearán en el enrutamiento del

cableado horizontal de los edificios.

La distribución de las canaletas dentro de los edificios se muestra en los planos

del Anexo I, y sobre los mismos se midieron las longitudes de cada tipo de

canaleta, obteniéndose los resultados mostrados en las tablas 3.11 y 3.12.

33 Número de cables recomendado por el fabricante.34 Canaleta con división.

101

PALACIO MUNICIPAL 2


TOTAL

C 40*25(m)

489,4536,1532,6560,1

2118,2

C 40*40(m)

16,530,640,3

39

126,4

C 60*40(m)

22,933,111,818,8

86,6

C1 00*40(m)

26,412,426,524,7

90

C 100*45(m)

0

43,827,523,7

95

Tabla 3.11. Cantidades de canaleta que se emplearán en el Palacio Municipal 2.

BIBLIOTECA MUNICIPAL

Planta Baja

TOTAL

C 40*25(m)

269,1

269,1

C 40*40(m)

4,1

4,1

C 100*40(m)

17,94

17,94

C1 00*45(m)

6,59

6,59

Tabla 3.12. Cantidades de canaleta que se emplearán en la Biblioteca Municipal.

Para cada uno de los casos anteriores se puede estimar el número de canaletas,

considerando que la longitud de las mismas independientemente de su tipo es de

2m (Tablas 3.13 y 3.14).

PALACIO MUNICIPAL 2


TOTAL

C 40*25

(#)245269267

281

1065

C 40*40

(#)9

1621

20

66

C 60*40

(#)1217

6

10

45

C1 00*40

(#)147

14

13

48

C 100*45

(#)0

2214

12

48

Tabla 3.13. Número de canaletas que se emplearán en el Palacio Municipal 2.

BIBLIOTECA

Planta Baja

TOTAL

C 40*25

(#)135

135

C 40*40

(#)3

3

C 100*40

(#)

9

9

C1 00*45

(#)

4

4

Tabla 3.14. Número de canaletas que se emplearán en la Biblioteca Municipal.

102

El número de accesorios35 por tipo de canaleta se encuentra especificado en las

tablas 3.15 y 3.16 descritas a continuación.

TIPO DE CANALETA

C 40*25C 40*40C 60*40C 100*40C 100*45

ACCESORIOSTs

3732

7

2

ÁNGULOS

6746644

58

48

REDUCTORES

01612

12

5

UNIONES

10596343

44

47

TERMINACIONES

32210

10

4

Tabla 3.15. Accesorios para canaleta que se emplearán en el Palacio Municipal 2.

TIPO DE CANALETA

C 40*25C 40*40

C 100*40C 100*45

ACCESORIOSTs

5

000

ÁNGULOS

47

148

REDUCTORES

0

221

UNIONES

134283

TERMINACIONES

27102

Tabla 3.16. Accesorios para canaleta que se emplearán en la Biblioteca Municipal.

Para conducir el cable desde las canaletas que llegan al closet de

telecomunicaciones hasta los racks, y para conducir los cables desde un piso a

otro, se empleará escalerilla metálica de 6 pulgadas de ancho con sus respectivos

accesorios (Tablas 3.17, 3.18, 3.19 y 3.20).

EDIFICIO

Palacio Municipal 2 Zona EMAPAPalacio Municipal 2 Zona Municipio

TOTAL

ESCALERILLA(m)

3521

56

Tabla 3.17. Cantidad de escalerilla en el Palacio Municipal 2.

35 Los accesorios se encuentran especificados de manera general simplemente para estimar loscostos del material utilizado en el diseño; sin embargo al momento de implementar el proyecto sedebe considerar accesorios especiales para cubrir la geometría de los edificios.

103

EDIFICIO

Biblioteca MunicipalTOTAL

ESCALERILLA(m)

2525

Tabla 3.18. Cantidad de escalerilla en la Biblioteca Municipal

EDIFICIO

Palacio Municipal 2 Zona EMAPAPalacio Municipal 2 Zona Municipio

TOTAL

ACCESORIOSCURVASINSIDE

96

15

CURVASFLAT

64

10

SOPORTES PARATECHO

10563

168

Tabla 3.19. Accesorios de escalerilla a emplearse en el Palacio Municipal 2.

EDIFICIO

Biblioteca MunicipalTOTAL

ACCESORIOSCURVASINSIDE

6

66

CURVASFLAT

4

4

SOPORTES PARATECHO

75

75

Tabla 3.20. Accesorios de escalerilla a emplearse en la Biblioteca Municipal.

Además para conducir el cableado de backbone entre los edificios, el cableado

horizontal de un piso a otro o para conducir el cable en los recorridos verticales

del closet de telecomunicaciones de los dos edificios se emplearán brackets de

sujeción de escalerilla, utilizándose 2 brackets en la Biblioteca Municipal y 10 en

el Palacio Municipal 2 además de dos curvas fíat y dos curvas inside.

3.2.3.3. Subsistema closet de telecomunicaciones y cuarto de equipos.

Por las razones logísticas y administrativas anteriormente explicadas, se

implementarán dos cuartos de equipos en el Palacio Municipal 2, uno de ellos

servirá a las dependencias municipales y el otro a las dependencias de la

EMAPA; por otra parte, la Biblioteca Municipal contará con un cuarto de equipos.

104

Estos cuartos de equipos se constituirán a la vez en closets de

telecomunicaciones y permitirán acoger también las instalaciones de entrada,

debido a la baja concentración de salidas de información que manejarán.

Los sitios escogidos para la implementación de los cuartos de equipos se

muestran en los planos del Anexo I; a estos lugares se les deberá adecuar para

que puedan funcionar como verdaderos closets'de telecomunicaciones.

Dentro de las adecuaciones más importantes que deben realizarse en estas

instalaciones tenemos:

- Seguridad

- Aire Acondicionado

- Iluminación

Provisión continua y regulada de energía eléctrica a través de UPS.

Conexionado de Tierra.

El cuarto de telecomunicaciones de la Biblioteca, contendrá un solo rack de piso,

el mismo que por razones de seguridad deberá ser cerrado, con el propósito de

que dicho rack no este expuesto al manipuleo de entes externos, que son

comunes en lugares de alta concurrencia de público extraño.

Este rack tendrá 84 pulgadas (2.1336 m) de altura, 30 pulgadas (0.762 m) de

ancho y 26 pulgadas (0.6604 m) de profundidad, con rack interior móvil de 44

Ur36 * 19"A (0.4826 m) de ancho estándar, será fabricado en tol galvanizado, con

acabados en pintura electrostática de epoxi-poliuretano curada al horno color gris;

puerta frontal con ventana de vidrio reforzado y cerradura de tres puntos con

llave; puerta posterior y tapas laterales con rejillas de ventilación y llaves

triangulares; tapa superior desmontable con rejillas de ventilación; tapa inferior

desmontable con pasos para cable; soportado en niveladores e incluirá dos

regletas multitoma de 6 salidas eléctricas y conector de tierra.

36 Unidades de rack, 1 Ur = 1.75"

105

Cada uno de los cuartos de telecomunicaciones de la zona municipal y la EMAPA

contarán con 2 racks abiertos de piso hechos de acero y cubiertos con pintura

electrostática color negro de poliuretano acabada al horno; la altura útil de estos

racks será de 44Ur, su altura total será de 84" (2.1336 m) y tendrá un ancho de

19" (0.4826 m) estándar.

Por cada rack se tendrán cuatro organizadores verticales, y un número de

organizadores horizontales que depende del número de switches y de patch

panels que poseerán los mismos.

En cada rack se instalarán 2 regletas multitoma de seis salidas eléctricas; cada

salida eléctrica funcionará a 110V y tendrá una capacidad de 15 A en todos los

racks (incluido el rack de la Biblioteca), y cada regleta formará parte de un circuito

eléctrico independiente.

El rack 2 de la zona municipal se constituirá en el distribuidor principal y

secundario de datos (MDF-D/SDF-D) para la red municipal, en tanto que el rack 1

se constituirá en el distribuidor principal de voz (MDF-V) para todo el sistema que

integrarán las redes del Palacio Municipal 2 y Biblioteca, además de ser el

distribuidor secundario de voz (SDF-V) para la zona Municipal.

El rack 1 de la zona de la EMAPA se constituirá en uno de los distribuidores

secundarios del sistema de voz (SDF-V), en tanto que el rack 2 de la misma se

constituirá en el distribuidor principal y secundario de datos (MDF-D/SDF-D) para

dicha zona.

El rack de la biblioteca a su vez se constituirá en otro de los distribuidores

secundarios del sistema de voz (SDF-V) y en el distribuidor primario y secundario

de datos (MDF-D/SDF-D) de su propia red.

Para propósitos de diseño en el Palacio Municipal 2 se utilizarán patch panels de

48 puertos RJ-45 Categoría 5E, con el fin de cubrir las salidas de información y

las salidas de reflejo de voz, en tanto que en la Biblioteca Municipal se emplearán

106

patch panels de 24 puertos RJ-45 Categoría 5E para el sistema de voz y de 48

puertos para el sistema de datos.

La conexión de los puertos de central y sus cruces de conexión respectivos con

las troncales de Andinatel, las troncales de interconexión con el Edificio Matriz y

las extensiones reflejo de los distribuidores secundarios de voz, se realizará a

través de regletas tipo 110.

En todos los racks se conectará al cableado horizontal a través de los métodos de

interconexión para el sistema de datos y de Cross Connect para el sistema de

voz.

Basados en las anteriores observaciones, y considerando el número de salidas de

información proyectadas por rack, se pueden calcular el número de patch panels

requeridos para cubrir la demanda interna de los edificios (Tablas 3.21 y 3.22).

RACKS

Rack Biblioteca

TOTAL

NÚMERO DE PATCH PANELSDE 48 PUERTOS RJ-45

3

3


2

2

Tabla 3.21. Número de patch panels en la Biblioteca Municipal.

RACKS

Back 1 MunicipioRack 2 MunicipioRack 1 EMAPARack 2 EMAPA

TOTAL


444

4

16

Tabla 3.22. Número de patch panels en el Palacio Municipal 2.

Las regletas tipo 110 se ubicarán únicamente en el rack 1 de la zona municipal y

se las emplearán únicamente para las comunicaciones telefónicas del sistema de

107

red interno del Palacio Municipal 2 y del (Palacio Municipal 2 - Biblioteca), de tal

manera que se deberían tener el siguiente número de regletas 110 (Tabla 3.23):

Número de parestelefónicos

538 pares

Número de regletastipo 110 de 200 pares

3

Tabla 3.23. Número de regletas tipo 110 de 200 pares que se emplearán en el diseño.

Para realizar las conexiones de las salidas de datos con los elementos activos de

la redes se requerirán de 440 patch cords en el Palacio Municipal 2 y de 137

patch cords en la Biblioteca; en tanto que para realizar el cruce de conexiones de

salidas de voz con el reflejo de extensiones se utilizarán 191 patch cords en el

Palacio Municipal 2 y 17 patch cords en la Biblioteca Municipal incluido un 20% de

contingencia.

Los patch cords que se emplearán en los closets de telecomunicaciones serán

construidos con cable UTP multifilar flexible categoría 5E de cuatro pares y 7 pies

(2.1336 m) de longitud, con plugs RJ-45 en los extremos de color rojo para el

sistema de datos y de color azul para el sistema telefónico, y al igual que para las

estaciones de trabajo estos patch cords deberán ser conecto rizad os y probados

en fabrica.

Por cada patch panel de 48 puertos se utilizará organizadores horizontales de 2Ur

y por cada uno de los organizadores de 24 puertos se utilizará organizadores de 1

Ur.

Para la conexión de las acometidas telefónicas de entrada al Palacio Municipal 2

por parte de Andinatel y para la conexión de los canales de comunicación del

Palacio Municipal 2 con el edificio matriz, se utilizarán 20 bloques de conexión

telefónicos de 10 pares (10 bloques primarios / 10 bloques secundarios) que se

montarán sobre la caja de distribución principal del inmueble.

108

3.2.3.4. Subsistema Vertical (Backbone).

Debido a la naturaleza de las redes internas de los edificios, no existirá un

backbone explícito en cada una de las mismas; sin embargo como ya se ha

venido manifestando, se tendrán enlaces de comunicaciones entre dichas redes,

con el fin de que las entidades municipales puedan coordinar acciones para la

elaboración de proyectos de carácter civil o social.

En términos generales, el enlace de comunicaciones entre el Municipio y la

EMAPA será muy sencillo, partiendo del hecho de que ambas entidades

funcionan en el mismo edificio; por lo que bastará interconectar las redes a

manera de un backbone de cableado estructurado interno entre los cuartos de

equipos de ambas entidades.

Este backbone de comunicaciones estará compuesto a nivel de datos por seis

cables UTP categoría 5E (Enhanced) de 4 pares (4*2*#24AWG); en tanto que a

nivel de voz estará conformado por un cable UTP categoría 3 multipar de 100

pares (2*100*#26AWG) tipo ELAL-JF.

Para realizar las conexiones mecánicas del backbone de datos se utilizarán seis

de los puertos libres RJ-45 de los patch panels de los distribuidores de datos de

ambas zonas (Municipio y EMAPA), en-tanto que la conexión mecánica del

backbone telefónico, se establecerá entre una de las regletas tipo 110 de reflejo

de extensiones del rack 1 de la zona municipal y los patch panels RJ-45 de reflejo

de voz del rack 1 de la zona de la EMAPA.

La cantidad de cable que se empleará en el backbone de voz será de 40m y en el

backbone de datos será de 240m (6 * 40m) aproximadamente, incluyendo un

margen de seguridad del 10%.

El método de distribución para la conducción del cable de backbone se lo hará a

través de canaletas plásticas decorativas de 100mm * 40mm en la parte externa

de los cuartos de equipos, y en el interior de los mismos se lo hará a través de

109

escalerillas metálicas de seis pulgadas de ancho, de tal manera que se debería

contar con los siguientes elementos 17 m de canaleta 100mm * 40mm, 20 metros

de escalerilla de 6 pulgadas de ancho, 9 uniones, 2 terminaciones y un codo para

canaleta de 100mm * 40mm, además de 3 curvas fíat, 4 curvas incide,36 soportes

para techo y 9 brackets para la escalerilla metálica de seis pulgadas.

Una vez definida la infraestructura interna de las redes que se implementarán en

los edificios, a continuación se procede al diseño de las redes de acceso entre los

edificios.

3.3. DISEÑO DE LAS REDES DE ACCESO ENTRE LOS

EDIFICIOS.

Para definir la tecnología de diseño de las redes de acceso entre los edificios

principales de la Municipalidad, se consideraron los siguientes aspectos.

- Situación geográfica y accesibilidad.

Capacidad de transmisión y posibilidad de escalabilidad.

- Calidad del servicio (QoS) y disponibilidad.

- Costos de inversión y logística de instalación.

3.3.1. SITUACIÓN GEOGRÁFICA.

Los edificios principales de la municipalidad de Santo Domingo se encuentran

ubicados en pleno centro de la ciudad; la distancia de separación a nivel vial entre

el Edificio Matriz y el Palacio Municipal 2 es de 590m, en tanto que entre el

Palacio Municipal 2 y la Biblioteca es de 80m aproximadamente.

De acuerdo a la topografía del terreno existe una diferencia de altura de 8m entre

el nivel +0 del Edificio Central y el nivel +0 del Palacio Municipal 2 y de 3m entre

el nivel +0 del Palacio Municipal 2 y el nivel +0 de la Biblioteca.

110

Entre la Biblioteca y el Palacio Municipal 2 existe total visibilidad pues

prácticamente están frente con frente, sin embargo entre el Palacio Municipal 2 y

el Edificio Matriz no existe visibilidad debido a la topografía irregular del terreno y

al gran número de construcciones existentes en el casco central de la ciudad.

En la figura 3.2 se puede apreciar el perfil existente entre el edificio Matriz y el

Palacio Municipal 2.

En este perfil no se considera el factor de corrección de la curvatura de la tierra,

por cuanto la influencia del mismo sobre las altitudes de referencia es muy poco

significativa y en el peor de los casos se tiene diferencias de altitudes de

alrededor de 1mm para un k = 4/3 aplicando la ecuación 3.3.

(m) [ec. 3.3]2*k*a

Donde:

he = Altura corregida por curvatura de la tierra en metros

hn = Altura referencial medida a una distancia de x (km) desde punto de origen

d = Distancia total entre los puntos de observación expresada en km.

k = Factor de corrección de la curvatura de la tierra.

a = Radio de curvatura de ia tierra en expresada en km.

La distancia en línea directa entre el Edificio Matriz y el Palacio Municipal 2 es de

aproximadamente 356 m.

En cuanto a la topografía de las calles se refiere, estas se muestran en los planos

del Anexo I.

111

PERFIL EXISTENTE ENTRE EL EDIFICIO MATRIZ Y EL PALACIOMUNICIPAL 2

oS 530

O 50 100 150 200 250 300 350 400 450

distancia (m)

Figura 3.2.Perfil existente entre el Edificio Matriz y el Palacio Municipal 2.

Estas cortas distancias de separación entre los edificios implican una gran ventaja

en las comunicaciones pues permiten escoger sistemas de comunicación

basados en tecnologías LAN o WAN.

Para el caso particular del Municipio se escogerá tecnologías LAN por que

resultan ser las más económicas respecto al ancho de banda que ofrecen y a la

compatibilidad para la interconexión entre las redes.

3.3.2. CAPACIDAD DE TRANSMISIÓN, ESCALABILIDAD, CALIDAD DE

SERVICIO Y DISPONIBILIDAD.

En función de los análisis efectuados en el capítulo anterior, se obtuvieron valores

estimativos de demanda proyectada de 91.31 Mbps para el enlace principal de

datos (Edificio Matriz - Palacio Municipal 2), y de 20.76 Mbps para el enlace

secundario (Palacio Municipal 2 - Biblioteca), en tanto que a nivel de voz se

obtuvo una demanda de 2.136 Erlangs para la comunicación entre el Edificio

Matriz y el Palacio Municipal 2, lo que a su vez implica el uso de ocho canales

112

bidireccionales entre los mismos para mantener comunicados a todas las

dependencias (En base a la distribución Erlang B con un G.O.S del 1%).

Estos valores de demanda pueden ser cubiertos por medios guiados tales como

fibra óptica, o por medios inalámbricos a través de tecnologías de Spread

Spectrum que ofrecen flujos full dúplex de hasta 480 Mbps con un througput de

960 Mbps y compatibilidad con el estándar de red IEEE 802.3; sin embargo no se

empleará esta tecnología inalámbrica, por cuanto su calidad de servicio es muy

limitada sobre todo en aplicaciones especializadas, tales como las que usará el

Municipio a mediano y largo plazos; además no se las tomará en cuenta por

'cuanto aún no existe una regulación concisa para su empleo y eso podría limitar

la posibilidad de escalabilidad del sistema.

Las redes de microondas de altas frecuencias son muy vulnerables a las

condiciones climáticas del sector, sobre todo en lugares de alto índice de lluvias

como es el caso de la ciudad de Santo Domingo de los Colorados, lo cual implica

un grado de indisponibilidad que puede ser bajo pero considerable sobre todo si

se interrumpe las operaciones financieras, además ofrecen una regular calidad de

servicio para aplicaciones de tiempo real, debido a que realizan broadcast

inundando a la red con tráfico innecesario.

Por su parte, los sistemas de fibra óptica son bastante confiables y ofrecen mayor

disponibilidad que los sistemas inalámbricos, sobre todo los de fibra óptica

subterránea que son bastante seguros en zonas consolidadas, ya que no se

encuentran frecuentemente expuestas a la manipulación de entes externos como

el caso de instalaciones de fibra óptica aérea sobre las redes eléctricas ni

tampoco están expuestos a problemas típicos de las redes eléctricas como son

las caídas de las líneas, las caídas de los postes, el retensado de las líneas

debidas al aumento de la catenaria, etc.; reduciendo de esta manera los costos

por mantenimiento.

En términos generales se puede decir que las fibras ópticas son prácticamente

inmunes al ruido y a la interferencia electromagnética EMI, ofrecen seguridad en

113

las comunicaciones; y además ofrecen alta calidad de servicio para aplicaciones

de tiempo real debido a la gran cantidad de elementos de internetworking que se

han desarrollado para este medio de transmisión, desprendiéndose de allí su alta

escalabilidad y compatibilidad con varias tecnologías de red.

3.3.3. COSTOS DE INVERSIÓN Y LOGÍSTICA DE INSTALACIÓN.

En función de los costos de inversión se podrían escoger dos alternativas, las

instalaciones aéreas de fibra óptica a través de los postes de distribución de

energía eléctrica, o a través de redes cableadas subterráneas; la primera

alternativa ofrecería el menor costo de instalación y tendido, pero un mayor costo

por la compra obligatoria de elementos activos de multiplexación para la

transmisión conjunta de señales digitales de voz y de datos a través de este único

medio y por el mantenimiento del sistema; en su lugar las instalaciones

subterráneas que requieren de un mayor costo de inversión por instalación y

tendido están en capacidad de explotar las cortas distancias de separación entre

los edificios para comunicarlos a través de dos medios físicos independientes

como son la fibra óptica para las redes de datos y el cable multipar UTP Cat 3

para las comunicaciones de voz, lo que ayudaría a reducir los costos en una sexta

parte puesto que los elementos activos de multiplexación tienen una relación de

costos de 6 a 1 con respecto al tendido, instalación y la compra del cable UTP;

además la logística de emplear instalaciones ajenas no siempre es adecuada por

cuanto se tendrían varios riesgos de quedar fuera de servicio por la manipulación

de los dueños de las instalaciones, y debido a que el Municipio frecuentemente

maneja obras civiles de excavación, instalación de tuberías rotura de calles,

aceras, etc., no se tendría mayores problemas en realizar dichas tareas, por esta

razón se escogerá el tendido subterráneo de cables para la ¡mplementación de las

redes de acceso entre los edificios.

114

3.3.4. DISEÑO DE LA RED DE ACCESO ENTRE EL EDIFICIO MATRIZ Y EL

PALACIO MUNICIPAL 2.

Tomando en cuenta la corta distancia de separación entre los edificios en

mención (aproximadamente 670m incluido la topografía de las calles y el ingreso

de las acometidas), se elegirá una tecnología LAN para implementar la red de

acceso a manera de backbone de campus; de tal forma que cada subsistema de

comunicaciones se transmitiría a través de dos medios diferentes como son la

fibra óptica para el sistema de datos y cable DTP para la red telefónica, lo que

ahorraría la compra de equipos activos, bien sea para la multiplexación de las

señales o para la convergencia a nivel de datos mediante el empleo de Gateways

o Routers.

El cable DTP que se empleará será multipar de Categoría 3 de 30 pares con

cubierta de PVC, pantalla de aluminio, aislamiento plástico relleno con gel de

petróleo, el calibre de los conductores será # 24 AWG; la razón de emplear este

tipo de cable se debe a que se tiene previsto enlazar las centrales telefónicas del

Edificio Matriz y del Palacio Municipal 2, a través de Tie-Line analógica para

permitir adaptabilidad e integridad total en las comunicaciones de voz

independientemente del tipo de central que se compre en el Palacio Municipal 2.

Para la transmisión de datos se empleará cable de fibra óptica del tipo monomodo

estándar según recomendación ITU-T G.652 de 9/125 ¿/m de 6 hilos estructura

holgada y protegido contra roedores con el propósito de que el backbone tenga

una durabilidad del doble de tiempo proyectado y tenga la capacidad de acoger

tecnologías Gigabit Ethernet (1000 BASE - LX) que la fibra multimodo no puede

alcanzar a distancias mayores de 550 m37.

El tendido de los cables se realizará a través de un conducto de PVC de 4

pulgadas (101.6mm) de diámetro externo con un espesor de 3.4mm y de 6m de

longitud nominal; dentro de este conducto se instalarán dos subconductos de

32mm de diámetro exterior y 28mm de diámetro interior para la conducción

37 Tomado de http://cableu.com/

115

respectiva de cada cable, estos conductos se instalarán en zanjas de 1m de

profundidad por 0.5m de ancho38.

Para el mantenimiento de los medios de transmisión se contará con 11 pozos o

cámaras subterráneas de 48 bloques, ubicados estratégicamente a lo largo de

toda la trayectoria que une los dos edificios y con distancias de separación entre

las mismas comprendidas entre los 50 y 80m39 en la mayoría de los casos en los

que no exista problemas con el radio de curvatura de la fibra; estos pozos

deberán tener las siguientes dimensiones.

- Longitud 1.0m.

- Ancho 0.6 m.

- Profundidad 1.2m.

Se contará también con un pozo interno de similares características para el

enrutamiento interno de los cables.

Ambos medios de transmisión tendrán una longitud de 800m considerando un

margen de holgura del 20% del total de la trayectoria para el mantenimiento de la

fibra y para satisfacer los radios mínimos de curvatura.

El recorrido del cable se lo realizará básicamente por las aceras de la Avenida

Quito en el eje longitudinal derecho, luego seguirá la calle Río Pove en su eje

longitudinal izquierdo avanzará por la acera derecha de la calle Río Pilatón y

finalmente seguirá la avenida Río Toachi hasta llegar al Palacio Municipal 2

(Anexo I).

Dentro del recorrido anterior se cruzarán las calles Tulcán; Tsachila, Cocaniguas,

Río Pilatón y Galápagos, compuestas básicamente por adoquín.

38 Datos proporcionados por el ing. Rubén Correa SIEMENS Argentina proyecto de Andinatel.39 Datos proporcionados por el ¡ng. Rubén Correa SIEMENS Argentina proyecto de Andinatel (RedTroncal de Fibra Óptica distancias entre cámaras recomendadas en sectores urbanos).

116

Se puede contratar a una sola empresa para la excavación y el tendido de fibra

óptica y el cable UTP en los conductos y subconductos, esta empresa deberá

presentar su cronograma de trabajo, con el fin de que el Municipio coordine con la

Policía el horario de cierre de las vías a través de las cuáles se tenderá la fibra.

3.3.5. DISEÑO DE LA RED DE ACCESO ENTRE EL PALACIO MUNICIPAL 2 Y

LA BIBLIOTECA.

El diseño tomará en cuenta los mismos medios de transmisión que para el caso

anterior, con excepción del número cables en el cable UTP, que para este caso

será de 20 pares para cubrir las salidas de voz que se derivan como extensiones

del Palacio Municipal 2; estos cables se instalarán sobre el mismo tipo de

conductos.

Estos conductos se ubicarán en zanjas de las mismas dimensiones que para el

caso anterior, y se añadirán tres pozos más de registro en el trayecto y uno

interno en la biblioteca, uno a la entrada de la Biblioteca, uno a la entrada del

Palacio Municipal2 y otro entre su trayecto.

Las dimensiones de los cables serán de 175m de longitud, considerando el

ingreso del cable dentro de los edificios y un margen de seguridad del 20% para

el mantenimiento de la fibra.

Para la terminación de la fibra óptica en los inmuebles se utilizarán patch panels

de fibra óptica monomodo montables en rack de 6 puertos dúplex tipo SC hembra

y cordones de conexión dúplex tipo SC-SC (estándar 568C) machos de 2.5 m.

La instalación de todos los elementos del cableado estructurado y de las redes de

acceso, deberán ser sometidos a sus respectivas pruebas de certificación, y para

ello, el Municipio deberá sugerir en el concurso público de ofertas que la Empresa

o las Empresas encargadas tengan experiencia mínima de 10 años en el ramo y

que además no tengan vínculos con las Empresas encargadas de la

implementación de las redes.

117

Una vez finalizadas las pruebas de los elementos pasivos de las redes el

Municipio deberá exigir a las Empresas contratadas los resultados de las mismas

y a su vez deberá pedir a las Empresas encargadas de la implementación de las

redes la rectificación de los puntos que no pasen las pruebas.

Una vez que hayan pasado las pruebas de certificación los puntos rectificados el

Municipio deberá exigir a las Empresas encargadas de la implementación de las

redes un registro totalmente documentado en el que se incluya todos los planos

de las instalaciones y de la nominación de todos los componentes del sistema

pasivo de la red; con el fin de permitir la administración futura del cableado

conforme lo define el estándar ANSÍ TIA/EIA-606.

3.4. DISEÑO DE LA PARTE ACTIVA DEL SISTEMA.

Debido al corto alcance de la red integrada municipal, se puede considerar a la

misma como una red LAN y por ello se utilizarán los siguientes elementos activos

en lo referente al sistema de telecomunicaciones:

3.4.1. SISTEMA TELEFÓNICO.

El sistema telefónico del Palacio Municipal 2 deberá ser de conmutación digital

con control por programa almacenado y modulación digital PCM ley "A" a 64 kbps,

según recomendación G.711 de la ITU-T; deberá permitir el manejo de puertos

analógicos para el ingreso de troncales, el ingreso de canales de interconexión a

través de Tie-Line con la central Telefónica del edificio matriz, o para la conexión

de extensiones analógicas que permitan dar servicio a las extensiones de fax,

módems, o puertos de tarificación.

Deberá brindar todas las facilidades ofrecidas por las centrales telefónicas

tradicionales, y opcionalmente deberá tener una mayor integración con el sistema

de datos en comparación con la central del Municipio, como parámetros para

definir la integración, podríamos mencionar a centrales que permitan conectar

118

interfaces tradicionales de ISDN que permitan además de voz la multiplexación de

datos o que permitan interfaces de VolP (Voz sobre 1P).

Para mejorar la atención a los clientes se deberá exigir que la central brinde

servicios de valor agregado tales como CTI (Aplicaciones de Integración de

Telefonía Computación), Mensajería de voz, SMDR (Station Message Detail

Recording), 1VR (Interfaces de Respuesta de Voz) y otros.

Preferentemente no se instalará IP-PBX (Centrales telefónicas de voz sobre IP),

debido a que es una tecnología en desarrollo que se maneja a través de

protocolos propietarios (señalización y control) y además no se instalará debido al

costo de inversión altos y los casi ningún beneficios que esto implicaría por servir

a una red LAN y por no tener la necesidad frecuente de comunicarse con el

exterior.

La central deberá incluir un software que permita obtener los reportes detallados

de las llamadas, y que lleve las estadísticas del tráfico interno además del tráfico

entrante y saliente.

Tomando en cuenta las alternativas del mercado nacional, existen una variedad

de centrales telefónicas que ofrecen gran capacidad de integración de datos pero

que resultan muy caras y poco provechosas para las aspiraciones del Municipio;

por ello se instalará una central telefónica Nitsuko DXZ - 600+ que a pesar de

brindar poca integridad de datos, está en capacidad de implementar servicios de

valor agregado y además contar con una total compatibilidad con la central

telefónica del edificio matriz inclusive a nivel de tarjetas de interfaz.

En función de los análisis hechos con anterioridad, y considerando un 25.6%40 de

puertos de extensiones analógicas para la conexión de faxes en las oficinas del

Palacio Municipal 2, la central telefónica deberá cubrir como mínimo la siguiente

demanda de capacidad (Tabla 3.24).

40 Considerando la logística de instalación de faxes en el Edificio Matriz del Municipio.

119

TRONCALES

72

TIE-LINEANALÓGICA

8

EXTENSIONESANALÓGICAS

44

EXTENSIONESDIGITALES

129

BHCAs

465

Tabla 3.24. Demanda mínima de capacidad de la central del Palacio Municipal 2.

El número de tarjetas de interfaz para cubrir cada uno de los puertos de la red

telefónica del Palacio Municipal 2 sería el siguiente (Tabla 3.25):

TARJETAS DETRONCALES

9

TARJETAS DETIE-LINE

2

TARJETAS DEEXT. ANALÓGICAS

3

TARJETAS DEEXT. DIGITALES

9

Tabla 3.25. Tarjetas de interfaz requerida por la central telefónica.

En el Palacio Municipal se deberá adquirir 2 tarjetas de Tie-Line analógica para la

comunicación con el Palacio Municipal 2 y 2 tarjetas de extensiones digitales para

cubrir los 125 usuarios proyectados del sistema.

3.4.2. SISTEMA DE DATOS.

Tomando en cuenta la interconexión entre las redes del Municipio, se tendrán dos

niveles de operación; el primer nivel involucrará los elementos activos que

interconectaran los cuartos de equipos principales de la zona municipal (backbone

principal); y que además permitirán la interconexión entre los cuartos de equipos

de la zona municipal y la Biblioteca, así como también entre la zona municipal y la

EMAPA (backbone secundario), constituyéndose en el nivel de core o backbone.

El segundo nivel lo constituirán los elementos activos que permitirán la

interconexión de las estaciones de trabajo con el sistema constituyéndose en el

nivel de distribución y acceso.

De acuerdo a las condiciones de tráfico establecidas en el capítulo anterior, se

determinaron las necesidades de ¡mplementar redes de tecnología 100 BASE -

TX conmutadas a nivel de paquete en cada zona del sistema, con el fin de

120

ofrecer capacidad de transmisión y calidad de servicio para aplicaciones

multimedia y de tiempo real.

Por otra parte, para la interconexión entre los edificios se estimaron velocidades

de transmisión cercanas a los 100 Mbps para el enlace principal y superiores a 10

Mbps para el enlace secundario, lo cual nos indica que sería aplicable las mismas

tecnologías de comunicación que para el caso de las redes internas pero a nivel

de fibra óptica es decir 100 BASE - FX.

De lo expresado anteriormente, los switches de cada nivel de operación deberían

tener las siguientes características mínimas:

Switches de Backbone

- Switch modular de 16 puertos UTP (RJ - 45) Fast Ethernet autosensing

10/100BASE -TX, 8 puertos UTP (RJ - 45) GigaEthernet 1000 BASE-TX y

un modulo de fibra monomodo con 2 puertos de 1Gbps41 (1000 BASE -

LX).

- 18.6 Mpps de Throughput.

- Fuentes de poder redundantes.

- Redundancia en ventilador

- Redundancia en procesador y en switch de fabric.

- Soporte de tarjetas intercambiables en caliente (hot swap).

- Panel de alarmas visibles

Unidades montables en rack de 2Ur*19" de ancho estándar.

Soporte de ruteo de capa 3.

- Soporte de switching capa 2.

- Soporte para almacenamiento de archivos de configuración del switch a

una estación o un servidor.

- Soporte de protocolos unicast y multicast.

- Administrable bajo SNMP.

41 Se utilizará uplink de 1 Gbps, en razón de que los módulos para fibra óptica monomodo ytecnología 100 BASE - FX no tienen mucha diferencia en cuanto a precios y los beneficios sonmayores.

121

- Soporte para VLANs.

- Priorización de tráfico multicapa, con base en tipo de tráfico y origen

(dirección IP, puerto, usuario).

- Soporte de Spanning Tree Protocol.

Soporte de puertos de Trunking, XRN y Ether Channel

Cabe anotar que en la zona de la EMAPA no utilizará switches con uplink de

1Gbps de Fibra, debido a la conexión física que existe entre esta zona y el

Municipio.

Switches de Distribución y Acceso.

- 24 puertos UTP (RJ - 45) Fast Ethernet autosensing 10/100 BASE - TX.

- Uplink de 1 Gbps 1000 BASE-TX.

5 Mpps de Throughput.

- Redundancia en fuente de poder.

Unidades montables en rack de 1 Ur*19" de ancho estándar.

Soporte de ruteo de capa 3.

- Soporte de protocolos unicast y multicast.

- Administrable bajo SNMP.

- Soporte para VLANs.

Priorización de tráfico multicapa, con base en tipo de tráfico y origen

(dirección IP, puerto, usuario).

- Soporte de Spanning Tree Protocol.

- Soporte de puertos de Trunking, XRN y Ether Channel

Por cada switch de distribución y acceso se utilizarán organizadores horizontales

de 1Ur con cinco sujetadores.

Para los switches de backbone a su vez se utilizarán organizadores horizontales

de2Ur.

En total se emplearán 8 switches de distribución y acceso en la zona de la

EMAPA del Palacio Municipal 2, un switch de backbone y siete switches de

122

distribución y acceso en la zona del Municipio del Palacio Municipal 2, por su

parte la biblioteca contará con un switch de backbone y cuatro switches de

distribución y acceso.

El Palacio Municipal por su parte deberá reemplazar los hubs por switches de

acceso y distribución y añadir 6 switches más de esta misma característica,

además en uno de los switches deberá añadir un módulo de fibra óptica

monomodo con 2 uplinks Gigabit Ethernet.

En el Anexo II se muestran las especificaciones técnicas de los equipos,

elementos y accesorios para el diseño de las redes.

CAPITULO IV

FUNDAMENTOS DE ADMINISTRACIÓN

DE REDES DE TELECOMUNICACIONES

123

4. FUNDAMENTOS DE ADMINISTRACIÓN DE REDES DE

TELECOMUNICACIONES.

El presente capítulo tiene como objetivo, definir los lineamientos generales para la

administración de redes de telecomunicaciones, así como también establecer los

criterios fundamentales para administrar la red municipal.

4.1. GENERALIDADES.

En los sistemas de telecomunicaciones, se define la administración de red como

una actividad orientada a planificar, organizar (configurar), supervisar (monitorear)

y controlar todos los componentes del sistema, con el fin de que el mismo

garantice un adecuado nivel de servicio y a un costo razonable.

En la actualidad, la administración de redes se constituye en una de las áreas de

mayor importancia en el mercado de las comunicaciones; debido a que las redes

de comunicaciones se han constituido en una parte importante y estratégica de

las empresas e instituciones.

Una administración adecuada de los sistemas de comunicaciones, se traduce a

nivel empresarial en mayor eficiencia, menores pérdidas, reducción del gasto,

mayores ingresos, y revalorización de los costos de inversión de los elementos

integrantes de la red, ya sea a nivel de hardware o a nivel de software.

La función principal de la administración consiste en seguir las labores de control

operacional de la red, con el fin de elaborar informes periódicos que permitan

evaluar la calidad del servicio, el tráfico de la red, además permitan mantener un

registro histórico de problemas, un mantenimiento de inventario un mantenimiento

de configuraciones, la contabilidad de la red y el control de acceso a los servicios.

124

4.1.1. PRINCIPALES OBJETIVOS DE LA ADMINISTRACIÓN DE REDES.

Administrar una red tiene como meta cumplir con los siguientes objetivos:

- Incrementar la disponibilidad de los servicios que presta la red hacia el

usuario final, mediante el monitoreo permanente de cada uno de los

elementos integrantes de la red,

- Introducir más y mejores servicios, a través de una explotación eficiente de

los recursos de la red y ponerlos a disposición de los usuarios

- Obtener alta calidad en los servicios sin aumentar los costos, mediante la

distribución adecuada de los permisos de acceso hacia los servicios por

parte de los usuarios, o a través de la distribución eficiente del tráfico de la

red.

- Permitir la escalabilidad hacia aplicaciones futuras que demanden grandes

rendimientos de la red, lo que se lograría a través de un seguimiento prolijo

de la actividad de la red.

- Salvaguardar la integridad de la información de la organización, así como

también la confidencialidad en el manejo de los procesos o intercambio de

información entre los usuarios.

Para cumplir con estos objetivos, la administración de las redes parte de ciertos

elementos relacionados con los usuarios, y aplica una serie de herramientas

(software o hardware), con el propósito de implantar ciertas metodologías sobre la

red que permitan el acceso a los servicios según lo demanden los requerimientos

de dichos usuarios.

125

4.2. ELEMENTOS DE ADMINISTRACIÓN DE LAS REDES DE

TELECOMUNICACIONES.

Independientemente del tipo de red de telecomunicaciones que sirve a un grupo

de usuarios, se deben tomar en cuenta ciertos elementos que son indispensables

a la hora de administrar una red; estos son:

- El número de usuarios que van a hacer uso de un determinado servicio de

comunicaciones.

- La cantidad de prestaciones a las que pueden acceder los usuarios del

servicio.

- El grado de servicio mínimo que debe ofrecer la red, en función de las

aplicaciones del usuario.

Las metodologías implantadas para la gestión de estos elementos dentro de un

sistema de telecomunicaciones en particular, se han unlversalizado a través de

ciertas arquitecturas definidas por los organismos internacionales de

telecomunicaciones como la ITU-T u organismos de estandarización internacional

como ISO.

La ITU-T desarrolló la arquitectura TMN (Telecomunications Management

Network) o Red de Gestión de Telecomunicaciones, con el propósito de

proporcionar funciones de gestión y comunicaciones para la operación, la

administración y el mantenimiento de una red de telecomunicaciones orientada a

funcionar como proveedora de servicios.

TMN se desarrolló con el propósito de crear una plataforma común que permita

desplegar métodos eficientes de trabajo para operar las redes de

telecomunicaciones heterogéneas en construcción y en tipo de comunicación

(analógica o digital).

126

TMN se regula bajo las recomendaciones M.3XXX de la ITU-T y se define en

base a los siguientes modelos y arquitecturas:

- Arquitectura física: en la que se incluyen la estructura y entidades de la red.

Modelo Organizativo: se relaciona con los niveles de gestión.

- Modelo funcional: servicios, componentes y funciones de gestión.

- Modelo de información: definición de recursos gestionados

La arquitectura física se encarga del transporte de información de los procesos

relacionados con la gestión de redes de telecomunicaciones.

El modelo organizativo se define mediante capas de gestión que van más allá de

la administración de la red como tal, ya que están relacionadas con las políticas

de administración de la empresa proveedora; estas capas de gestión son:

- La capa de gestión comercial, que se relaciona con la gestión y

responsabilidad de la empresa, las actividades de asignación de los

objetivos empresariales y la acción ejecutiva.

La capa de gestión de servicios; que proporciona un interfaz con los

clientes y otras administraciones, interacción con proveedores de servicios,

mantenimiento de los acuerdos de nivel de servicio, mantenimiento de los

datos estadísticos, interacción entre servicios, etc.

- Capa de gestión de red, permite la provisión, el cese o la modificación de

las capacidades de la red que sirven a los clientes, además permiten el

control y la coordinación de todos los elementos de la red dentro de su

ámbito y dominio.

Capa de elementos de red; en esta capa constan todos los componentes

conectados a la red (NEs) tales como routers, servers, teléfonos, PBXs,

etc.

127

- Capa de gestión de elementos de red, encargada de llevar un control

estadístico del estatus de los elementos de la red tales como tráfico de

nodos entre otros.

El modelo funcional se compone de tres elementos, con el fin de facilitar las

labores del administrador; estos elementos son el bloque de servicios, los

componentes y las funciones de gestión.

Entre los servicios de gestión tenemos:

- Administración de usuarios, clientes o abonados, administración de rutas

para redes telefónicas análisis de dígitos o en redes de datos direcciones

1P por ejemplo, administración de medidas y análisis de tráfico,

administración de la tarificación.

- Gestión de la seguridad de la TMN, gestión de tráfico, gestión del acceso

de abonado o usuario, para redes telefónicas se tiene gestión de circuitos

entre centrales y equipo asociado, gestión de la red de conmutación,

gestión de equipos en el lado del usuario, gestión del servicio controlado

por el abonado o usuario, gestión del sistema de señalización por canal

común, gestión de redes inteligentes, gestión de la TMN.

- Administración de la calidad del servicio y funcionamiento de la red,

administración de instalación del sistema.

- Restablecimiento y recuperación.

- Gestión de materiales.

Procesos del trabajo del personal.

128

Existen varios componentes y funciones de gestión definidos en TMN, en cada

componente de servicio se pueden establecer las funciones de gestión necesarias

para dar el servicio específico.

El modelo de información implica la recolección de datos de gestión de red en

MiBs (Management Information Base).

Todas las arquitecturas de administración definen 5 áreas funcionales de gestión,

las mismas que se mencionan a continuación.

4.3. ÁREAS FUNCIONALES DE LA ADMINISTRACIÓN DE

REDES.

Los procesos de administración de redes definidas por ISO y reconocidas

posteriormente por la ITU, establecen las siguientes áreas funcionales para la

administración de la red:

- Área de supervisión y fallos: Es la capacidad que presenta el sistema de

gestión para detectar, aislar y corregir las anomalías presentadas en el

sistema de red; como ejemplo de tecnologías que versan sobre fallos de

conectividad tenemos a las redes TCP/IP los mismos que mediante

programas como ping permiten realizar un sondeo periódico del recurso

mediante el protocolo ICMP42.

- Configuración: Es la facultad del sistema para controlar, reconocer obtener

y proporcionar datos a los objetos administrados, con el fin de asistir u

operar servicios de interconexión.

Contabilidad: Es la habilidad del sistema de gestión para establecer los

costos por el uso de los recursos de la red, estos costos pueden estar en

42 Internet Control Message Protocol.

129

función del tiempo del uso de los servicios o el ancho de banda empleado

para la transmisión o por ambos parámetros.

Prestaciones: Permiten definir el desempeño de los recursos de la red así

como de determinadas actividades.

Seguridad: Es el parámetro más importante ya que implica la protección de

los objetos gestionados que llevan la información del sistema.

El esquema de funcionamiento que sigue un sistema de gestión se muestra en la

figura 4.1:

Sistema de Red

Políticas deGestión

0.T:^Gestores

Control

^ ^<4

Interpretan Monitor

Figura 4.1. Flujo de Información de Gestión43

Este flujo de información se realiza a partir de la medición del estatus de los

diversos nodos de la red, mediante el empleo de agentes instalados en dichos

nodos. La información del estatus generada por los nodos es enviada a través de

sus agentes a los gestores de la red, quienes en función de los parámetros

definidos en sus políticas de gestión, actúan sobre la red a través de mensajes de

control sobre los agentes de los nodos. El control realizado produce cambios

sobre la red, modificando su tráfico y las condiciones del estatus de los nodos, de

tal manera que el ciclo de gestión se repite, por cuanto se vuelven a realizar

mediciones sobre los recursos (nodos) de la red; el bucle de actividades de

gestión se muestra a continuación en la figura 4.2.

43 Figura tomada del Libro Gestión de Red de Antón! Barba Marti.

130

Monitoriza estatus yrecibe informes de

sucesos

Interpeta políticas ytoma decisiones

Realiza control deoperaciones

44Figura 4.2. Bucle de actividades de gestión .

Los mecanismos para implementar las diversas arquitecturas de gestión de red

dependen del sistema de telecomunicaciones que presta sus servicios dentro de

una red.

En vista de que los subsistemas de comunicación de voz y de datos de la red del

Municipio son independientes; y que la perspectiva para los próximos diez años,

es continuar en este mismo esquema, se deberá administrar por separado cada

uno de estos servicios; de tal manera que la Municipalidad deberá contar con dos

subsistemas de administración independientes, los mismos que se mencionan a

continuación:

4.4. SUBSISTEMA DE ADMINISTRACIÓN TELEFÓNICO.

El subsistema de administración telefónico del Municipio deberá cumplir con las

siguientes tareas principales para llevar a cabo su gestión:

- Administrar el subsistema de cableado estructurado correspondiente al

sistema de voz,

- Establecer un plan de numeración por departamentos

44 Figura tomada del libro Gestión de Red de Antoni Barba Marti.

131

- Administrar el acceso a los servicios por parte de los usuarios del sistema.

- Administrar los tiempos de operación de los puertos de extensiones.

- Administrar los grupos de captura de llamadas.

- Administrar las rutas y el acceso a troncales.

- Administrar las restricciones del servicio telefónico.

- Administrar los códigos de autorización personales.

Estas tareas dependen de ciertas políticas administrativas, las mismas que a su

vez están íntimamente relacionadas con las políticas de la empresa.

Para la ejecución de las tareas administrativas, es necesario realizar previamente

un monitoreo periódico y planificado de todos los elementos del sistema, con el

propósito de llevar un registro de control de la actividad de la red.

El monitoreo de los elementos del sistema podría incluir entre otros los siguientes

aspectos:

- Monitoreo de todos los componentes del hardware de la red, incluido la

central telefónica.

- Monitoreo del consumo telefónico.

Monitoreo del tráfico telefónico interno, entre edificios y externo.

- Monitorizar las llamadas entrantes a la Municipalidad.

Mediante el monitoreo del hardware, se podrá tener un control permanente de los

cambios de topología en la red telefónica, se puede detectar la caída de los

enlaces externos, internos o la caída de los componentes de la red tales como

tarjetas de ¡nterfaz, fuentes de energía, etc, e identificar los elementos que están

trabajando fuera del umbral permitido; a través de este monitoreo se deberá

generar una memoria técnica en la que consten todos los problemas que se han

presentado en el sistema debidos a la falla de alguno o algunos de sus

elementos, la fecha y la hora en la que se presentaron los problemas, el tiempo

de indisponibilidad del sistema o de los elementos involucrados, y las soluciones

132

dadas para resolver los mismos, con el fin de que se realicen acciones

preventivas y correctivas que permitan reducir la indisponibilidad del sistema.

Monitorizar el consumo telefónico es de suma importancia para una institución,

por cuanto mediante el mismo se puede llevar un registro mensual y anual del

número de minutos consumidos por número llamado, lo que permitiría a su vez

elaborar una partida presupuestaria para cubrir los gastos del consumo telefónico,

comparar si los minutos consumidos corresponden a los facturados por Andinatel,

o restringir la salida de ciertas extensiones que tienen un consumo exagerado o

irregular.

El monitoreo del tráfico es indispensable para predecir el comportamiento del

sistema, con el fin de planificar su expansión futura.

Monitorizar las llamada entrantes es de suma importancia para una institución

gubernamental, puesto que podrían prevenir los posibles atentados contra gente

pública de gran importancia, además para colaborar con el plan piloto de

Seguridad Ciudadana, será necesario que la central registre el caller id, con el

propósito de registrar el número telefónico desde donde se originó la llamada,

para ubicar sitios en casos de emergencia

Para una buena administración del sistema, es necesario complementar el

monitoreo de los elementos de la red, con un registro de control en el que consten

todos los cambios efectuados en el sistema original, con el fin de establecer en un

momento dado, las posibles causas de problemas presentados por el cambio de

configuración.

En general, los cambios del sistema pueden suscitarse por diversas razones tales

como: la movilización física y aumento del personal de la institución, los cambios

administrativos de la empresa, o por acciones de personal, entre otros. Estos

cambios involucran variaciones en la red tales como: cambios de topología de la

red, cambios de la configuración de los servicios en los dispositivos entre los que

133

se podría incluir el aumento y restricción del acceso a los servicios por parte de

los usuarios del sistema, etc.

Tanto los registros de monitoreo como los de control de cambios se deben

organizar adecuadamente en una base de datos, con el propósito que el o las

personas encargadas de la administración del sistema, puedan interpretar de una

forma fácil el funcionamiento del mismo.

En términos de administración de redes, a la colección de registros que contienen

la información necesaria para la administración de un sistema de red, se les

conoce como MIBs (Bases de Información para la Administración). Entre los MIBs

de mayor importancia que tiene el sistema telefónico del Municipio son las tablas

de programación de la central.

En la práctica el monitoreo de la red telefónica, se realiza a través de la

interpretación de datos e indicadores de alarmas proporcionados por los

periféricos de la central; sin embargo para el monitoreo detallado del tráfico

entrante y saliente de la central, así como también para la elaboración del registro

detallado de llamadas salientes desde una extensión hacia el exterior con su

respectivo costo, es necesario adquirir un software adicional que permite procesar

los datos que provienen del circuito tarificador SMDR.

La configuración y control del sistema se realiza mediante la programación de las

¡nterfaces de la central, con un código de programación que depende de los

fabricantes; esta configuración será necesaria en el momento que se presente la

necesidad de modificar los servicios a los usuarios, ingresar nuevas troncales o

nuevas extensiones al sistema.

Con respecto a las seguridades del sistema, se puede decir que el mismo es lo

bastante seguro con respecto a los puertos digitales de extensiones, la

vulnerabilidad se podría presentar en los puertos analógicos de troncales o

extensiones. La inteligencia del sistema telefónico que actualmente posee el

Municipio, permite a los usuarios bloquear la salida de un puerto desde cada

134

teléfono mediante un password45, o acceder a un servicio desde cualquier

teléfono que incluso puede estar bloqueado a través de un código de autorización

personal, el desbloqueo de un teléfono en caso de olvido del password por parte

del usuario custodio del teléfono únicamente lo podrá realizar el administrador del

sistema, otra técnica de seguridad que se debería tomar en cuenta para los

sistemas telefónico, sería el bloqueo de los puertos que no se están utilizando.

Sobre el administrador del sistema recaerá la responsabilidad de intervención de

llamadas internas y/o externas, puesto que el mismo deberá realizar un monitoreo

periódico de las estructuras del hardware o de la configuración del software de la

central, con el fin de que se detecte el ingreso o no de intrusos internos o externos

al sistema.

Puesto que los sistemas telefónicos actuales se manejan casi automáticamente, y

que las variaciones de configuración de acceso a los servicios de los usuarios son

mínimas, se requerirá de un solo administrador por central telefónica para brindar

la asistencia técnica a todos los usuarios de la red telefónica integrada. Cada

administrador deberá receptar las solicitudes y reclamos por parte de los usuarios

para resolver distintos problemas tales como accesos a los servicios, cambios en

la configuración, etc; el reporte generado por la asistencia técnica deberá incluirse

dentro del registro histórico o memoria técnica del sistema.

Cabe anotar que la asistencia técnica debe ser logística y establecer las

prioridades de atención al cliente, según las necesidades que se presenten.

La administración del sistema telefónico en ambos edificios, tendría básicamente

los mismos tópicos, con excepción de que en el Palacio Municipal 2 se deberán

manejar 4 Tenants (Grupos de subredes telefónicas), con la finalidad de que la

EMAPA, el Patronato Municipal, Biblioteca y el Municipio manejen sus propias

troncales, extensiones, plan de numeración, etc; el administrador de la central del

Palacio Municipal 2 coordinara el acceso de las comunicaciones entre estas

cuatro grupos, en función de la logística y las políticas empresariales.

45 Palabra de paso o clave de acceso al servicio.

135

En el caso de que Seguridad Ciudadana desee implantar un proyecto piloto de

servicio 911, dicha dependencia deberá adquirir su propio sistema telefónico, con

el fin de no congestionar el sistema común del Municipio, la EMAPA y la

Biblioteca que no manejan altos niveles de tráfico.

4.5. SUBSISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE DATOS.

La administración de redes de datos es una de las actividades más delicadas en

el ámbito empresarial, pues por lo general todos los procesos informáticos de una

institución se manejan a través de las redes de datos.

En la actualidad, la necesidad de integración de las redes de datos ya sea a nivel

interno (privado) o a nivel externo (por ejemplo el Internet), ha complicado la tarea

administrativa de las redes de datos, por cuanto los administradores tienen que

manejar más y mayores variedades de componentes de red tales como

servidores, modems, routers, gateways, etc, acoplar sistemas heterogéneos, tanto

a nivel de hardware como a nivel de software, administrar la información que se

encuentra distribuida geográficamente a través de múltiples redes y de múltiples

servidores, y coordinar los procesos y servicios entre múltiples compañías.

Bajo estos puntos de vista, el Municipio tendrá muchas ventajas para la

administración de su red, por cuanto dicha red integrada es de corto alcance y

además los sistemas a nivel de hardware y software tendrán un alto grado de

homogeneidad, sin embargo la dificultad radicaría en la coordinación de los

procesos y servicios entre el Municipio, la EMAPA, y las dependencias

Municipales tales como la Biblioteca y Seguridad Ciudadana que pese a no ser

entes descentralizados del Municipio, se manejarán con procesos distintitos a los

que son propios de la gestión municipal.

Antes de proceder a definir las tareas administrativas que se tomarán en cuenta

para el manejo de la red municipal, es necesario definir dos de las arquitecturas

más utilizadas para la administración de redes de datos.

136

4.5.1. ARQUITECTURAS DE ADMINISTRACIÓN DE REDES DE DATOS.

Las arquitecturas de administración de redes de datos son servicios

indispensables para administrar una red integrada, estos servicios se basan en

programas informáticos que permiten a los administradores reunir toda la

información acerca de la red y de sus componentes anexos, incluso del cableado

estructurado, la información proporcionada por estos programas se encuentra

organizada de una manera adecuada, con el fin de que el administrador del

sistema interprete los datos de una forma clara, independientemente del software

que origine la información.

En el mercado de la informática y las redes existen varias arquitecturas

estandarizadas para la administración de redes, siendo dos de las más

importantes el CMIP (Common Management Information Protocol) y el SNMP

(Simple Network Management Protocol).

4.5.1.1. Protocolo Genérico de Información de Administración OSI (OSI, Common

Management Information Protocol CMIP).

CMIP es un patrón que sigue el modelo de siete capas de interconexión de

sistemas abiertos OSI; en este sentido dicha arquitectura define un sistema

general para la administración de redes, que pese a no ser muy aceptado en el

mercado es más complejo que SNMP y proporciona mayores utilidades para los

administradores de la red.

CMIP puede entenderse como una norma de administración de red, en la cual un

agente recoge la información de los procesos en ejecución por cada nivel de la

pila de protocolos OSI, y en cada nodo de la red. De tal forma que el modelo de

gestión OSI puede ser representado de la siguiente manera (figura 4.3):

137

Proceso de aplicación de gestión de sistemas

Interfaz de gestión desistemas

Bases de datos deinformación de

gestión

CMIP

LME

LME

LME

LME

LME

LME

LME

Entidad de aplicación degestión de sistema

Entidad de presentación

Entidad de sesión

Entidad de Transporte

Entidad de Red

Entidad de nivel deenlace

Entidad Física

Interfaz degestión de

capas

LME: Layermanagement entity

Figura 4.3. Marco de gestión OSI.

Cada nodo de la red contiene una base de información de administración (MIB).

Los MIB definen los objetos que pueden ser administrados por cada capa OSI.

Este modelo de administración basado en OSI, es de gran importancia porque sus

áreas funcionales son elementos integrantes de una correcta política de

administración; pues al igual que OSI estas áreas pueden ser divididas en un

modelo organizacional, un modelo funcional y un modelo informacional.

Las áreas funcionales de gestión definidas anteriormente fueron establecidas por

ISO a través de está arquitectura, y en el caso particular de CMIP dichas áreas

funcionales se centran en cumplir las siguientes funciones específicas.

4.5.1.1.1. Área de Supervisión y Fallos,

La administración de supervisión y fallos hace referencia a la capacidad de

detectar las fallas de los componentes de la red mediante la supervisión de los

mismos, con el fin de establecer las causas que las produjeron para que se

138

puedan realizar las correcciones oportunas y disminuir la indisponibilidad de la red

o de alguno de sus servicios.

Para ejecutar estas tareas se requiere de las siguientes acciones:

- Revisión continua de la actividad de la red en lo referente a la recolección

de estadísticas de trabajo, evaluación del tráfico y tratamiento de fallos

potenciales, con el propósito de pronosticarlos y evitarlos.

- Reconocimiento de las condiciones de umbral o condiciones límite del

sistema, que se presentan a través de la activación de alarmas o

identificadores de las condiciones especiales de trabajo de la red en la que

eventualmente se podrían producir fallos.

- Instauración de alarmas que permitan identificar la disminución significativa

del rendimiento de cada uno de los componentes de la red, tales como

servidores, conmutadores o enlaces con redes locales o externas.

- Reconocimiento de las alarmas que indiquen al administrador sobre los

problemas de espacio en disco.

- Posibilidad de controlar las estaciones de trabajo y otros dispositivos en

forma remota.

4.5.1.1.2. Administración de la Configuración.

Dentro de esta área, la administración de la red debe manejar los siguientes

aspectos:

- Disponer y mantener actualizado el mapa de la red, en la que se incluya su

topología, los elementos del cableado estructurado, la configuración de los

elementos activos, etc.

139

- Contar con una amplia base de datos que contenga la información técnica

y de configuración de los elementos activos y pasivos de la red.

- Emplear sistemas informáticos que actualicen automática y

permanentemente las modificaciones de la configuración hechas a los

elementos de la red.

4.5.1.1.3. Administración de la Contabilidad.

Esta área se encarga de asignar los costos por el uso de la red, realizando para

ello los siguientes procedimientos.

- Se debe llevar un registro de control en el consten los rubros

correspondientes a los gastos por consumos de los servicios públicos de

red como el arrendamiento mensual o anual por Servicios de Internet,

Planillas Telefónicas, Consumo de Energía Eléctrica, y mantenimiento de la

red y de sus componentes. Con el fin de estimar un costo medio de la red

por cuenta de usuario.

- Para la elaboración del registro del control se pueden emplear elementos

de hardware y de software.

- Esta área de la administración es de suma importancia para proveedores

de servicios de telecomunicaciones en los que se pueden incluir a los

servicios de valor agregado para acceso a Internet o los servicios

portadores conocidos como carriers que proporcionan a terceros la

capacidad para la transmisión de señales (en este caso datos) entre puntos

de terminación de red especificados; sin embargo no deja de ser

importante en redes LAN o redes privadas de corto alcance.

140

4.5.1.1.4. Administración de Rendimiento.

El análisis de rendimiento de la red es de suma importancia, por cuanto a través

del mismo se puede medir la disponibilidad de la red, o el tiempo de respuesta a

una petición hecha por un usuario.

La evaluación del desempeño de la red, se puede llevar a cabo a través de

estudios estadísticos del tráfico de la red, en el que se deben tomar en cuenta

algunos factores importantes

El número de colisiones.

- Tasa de productividad (througput)

- El número y tamaño de los paquetes de transmisión por segundo.

El número de retransmisiones de cada paquete.

Uno de los objetivos de la evaluación del rendimiento, es planificar la expansión

futura de la red.

4.5.1.1.5. Administración de Seguridad.

La seguridad es el aspecto más importante de la Administración de Redes, por

cuanto su meta es proteger la integridad de la información de una empresa en

particular, la falta de políticas de administración de seguridad pueden provocar

pérdida o corrupción de datos en los sistemas de información de una empresa,

debidas al ingreso de usuarios no autorizados para acceder a varios o a todos los

sistemas de información de dicha empresa.

4.5.1.2. Protocolo Simple de Administración de Redes (Simple Network

Management Protocol SNMP).

SNMP es la herramienta más empleada como soporte de administración de

redes, trabaja sobre el protocolo UDP (User Datagrama Protocol) que es parte del

stack de protocolos TCP/1 P.

SNMP es un protocolo de comunicaciones no orientado a conexión, que recoge la

información de todos los elementos conectados a la red y los almacena en la base

de información de administración (MIB).

La información recogida hace referencia a la capacidad de procesamiento de

datos (paquetes por segundo), las características del dispositivo, las sobrecargas

en el tráfico y los errores.

Los elementos que intervienen en el proceso de administración con SNMP son: la

estación de administración de red (NMS) que es encargada de ejecutar las

aplicaciones de administración de red (NMA), desde el NMS se puede monitorear

y controlar los elementos de red (NE) tales como estaciones de trabajo, routers,

switches, gateways, servidores etc. Estos elementos de red emplean un agente

de administración (MA) que ejecuta las funciones administrativas requeridas por el

NMS.

Para cumplir con estas tareas de administración, el SNMP comunica la

información de administración entre la estación de administración de red (NMS) y

los agentes encargados de recoger la información de los elementos de la red.

En la figura 4.4 se muestra los elementos que intervienen en el proceso de

administración con SNMP:

Para cumplir su función, los agentes de administración MA alteran e inspeccionan

ciertas variables de los elementos gestionados, el SNMP consulta el estado de

dichas variables y envía esta información a la NMS, la que luego se encarga de

guardar la información como objeto gestionado en el MIB.

142

Estación degestión de

red

A Agente

Conjuntode MIBs

Ordenador

A Agente

ConjuntodeMIBs

Router

A Agente

ConjuntodeMIBs

Servidor

Conjunto de Recursos

Figura 4.4. Arquitectura del sistema de gestión SNMP

El hecho de que los agentes de administración realicen únicamente dos

funciones, y que el intercambio de información requiera solamente de un servicio

de datagrama no confiable, hacen de SNMP una de las arquitecturas más

sencillas y de fácil operación para la administración y de ello se deriva su gran

potencia en el mercado.

SNMP es un protocolo eminentemente de monitorización, y define los siguientes

tipos de operaciones sobre sus objetos:

GetRequest: Es una petición de valores específicos de la M1B.

GetNextRequest: Proporciona un camino a través de la MIB.

GetResponse: Da respuesta a las solicitudes de las operaciones

anteriores.

SetRequest: Setea o asigna valores a un objeto específico de la MIB.

Traps: Da la facilidad a los agentes para emitir informes sobre la ocurrencia

de sucesos inusuales

143

La simplicidad de SNMP ha hecho que la mayor parte del trabajo de

administración de la red recaiga sobre el administrador, lo que resulta ventajoso

por cuanto no sobrecarga de excesivos procesos a los NEs que pueden afectar su

rendimiento.

Los MIB son los objetos que pueden ser administrados por cada capa en el

protocolo TCP/IP, la información de gestión de los elementos incluyen datos

como, la dirección de algún nodo, la tabla de encaminamiento de los routers o

swtiches, y los contadores de errores, etc.

Dentro de las funciones más comunes de la consola de administración NMS de

SNMP podemos mencionarlas siguientes:

- Control de Tráfico.

- Obtención del Mapa de Topología de la red.

Detección de los sucesos con alarmas.

- Funciones de diagnóstico de la red.

- Administración de un registro histórico y análisis de tendencias.

Generadores de reportes o informes.

Actualmente existen varios sistemas comerciales basados en SNMP entre los que

podemos mencionar a: NetView de IBM, Open View de Hewllett Packard, SMS de

Microsoft, Spectrum de Cabletron System y SunNet de SunConnect.

Mediante un monitor remoto de red RMON, se puede controlar elementos remotos

y proporcionar al gestor de red la información necesaria sobre la interconexión

con otras redes a través de una MIB asociada al RMON.

En función de los aspectos generales de estas arquitecturas, y de las políticas

empresariales del Municipio, se pueden establecer las actividades específicas

para la administración de la red Municipal.

144

4.5.2. ACTIVIDADES DE ADMINISTRACIÓN EN LAS REDES DE DATOS DEL

MUNICIPIO.

Considerando el corto alcance de la red corporativa municipal, se puede concebir

a la misma como una red de área local (LAN), lo cual implica una gran ventaja en

la administración de la misma, por cuanto se podría emplear un solo sistema

centralizado de administración; sin embargo por las políticas empresariales y la

logística para el manejo independiente de las actividades de gestión de cada una

de las entidades Municipales, se ha visto la necesidad de dividir los roles de

administración en tres zonas o regiones (MR), las mismas que corresponden a las

tres subredes físicas que componen la red integrada.

Las actividades de administración dentro de cada una de las zonas serán muy

similares en cuanto al manejo de sus recursos de hardware y software; sin

embargo el rol principal de administración lo llevará el administrador de la subred

Municipal, por cuanto el mismo asignará o suprimirá los permisos para el acceso

a los servicios y recursos compartidos comunes utilizados por todos los usuarios

de la red municipal integrada.

Dentro de las actividades de administración que se deben llevar a cabo en cada

una de las zonas, se pueden mencionar las siguientes.

4.5.2.1. Administración de eventos.

Los eventos son sucesos que implican una modificación en el estatus de los

elementos gestionados; esta variación puede indicar la existencia de un problema,

los errores en los procesos de una aplicación, el estado de avance de un proceso,

el progreso de la transmisión de la información, etc.

Estos eventos se pueden monitorear a través del NMS, y mediante la información

desplegada por los mismos, se puede establecer las diferentes acciones que se

deben tomar cuando un evento en particular se suscita.

145

Los eventos pueden ser producidos por agentes inteligentes que se ejecutan en

la entidad monitoreada o por agentes sencillos que dan respuesta a las preguntas

del status polling generadas desde un punto central de control.

Las acciones realizadas pueden ser automáticas, en cuyo caso el sistema ejecuta

la acción a través de agentes inteligentes instalados en el elemento gestionado, o

pueden implicar la intervención del administrador en el caso de que el mismo

reciba únicamente reportes de estado de los elementos gestionados.

Puesto que la administración de eventos implica el monitoreo de los recursos

críticos de la red, a continuación se describen los lineamientos generales que se

requieren para llevar un control adecuado de la actividad de la red.

4.5.2.1.1. Monitoreo de los recursos críticos de la red46.

El servicio de monitoreo es de suma importancia para cualquier sistema, puesto

que mediante el mismo se pueden establecer las condiciones de funcionamiento

de los elementos que lo componen, se pueden determinar las causas de

problemas presentados, se puede planificar la expansión del sistema en base a la

predicción del comportamiento del mismo, etc; en el ámbito de las redes de datos

el monitoreo es necesario para determinar los mecanismos que se requieren para

aumentar la eficiencia de la transmisión del sistema, aumentar la disponibilidad de

los servicios del sistema, etc.

Para lograr un monitoreo eficiente, es necesario definir los siguientes parámetros:

- "Establecer los recursos críticos de la red, es decir definir los nodos en los

que se tendrá la mayor carga de tráfico, o cursarán los procesos más

delicados del sistema".

"Planificar la periodicidad de la consulta de estado (status polling) de los

dispositivos administrados".

46 Ciertos criterios son tomados de la Tesis del Señor Diego Witte.

146

- "Configurar el software de monitoreo en la consola de administración".

- "Definir los eventos que serán producidos por el NMS a través de sus

alarmas e indicadores, con el fin de establecer las acciones que se

tomarán en cada uno de los mismos. En el ámbito de las redes de datos

los eventos podrían implicar los siguientes puntos":

o Cambios de la topología de la red, debidas al aumento de

segmentos de red, o por el aumento o eliminación de nodos en la

red.

o Caída de los enlaces de comunicaciones ya sea por condiciones de

hardware o problemas de software.

o Caída de los elementos activos de la red, debido a fallas eléctricas o

problemas del software.

o Empleo de los recursos de la red sobre el límite de umbral

establecido.

o Determinación de problemas eléctricos.

o Comportamiento inusual de segmentos de la red.

Los resultados del monitoreo deben ser registrados y analizados periódicamente

con el propósito de medir el grado de utilización de los recursos de la red, y

verificar si dichos recursos están trabajando dentro de los límites adecuados.

En caso de que los dispositivos estén la mayoría del tiempo cercanos a la

saturación, se deberán aplicar medidas correctivas tales como redistribuir el

tráfico de los canales y de los elementos activos de la red con el fin de equilibrar

la carga entre los mismos.

En base al registro del monitoreo se deberá llevar una memoria técnica de la

actividad de la red, con el propósito de dar respuesta inmediata a problemas

típicos o resolver con antelación potenciales problemas que pueden presentarse

por el cambio de comportamiento en el uso de la red.

147

4.5.2.2. Respaldo y recuperación de datos.

En vista de que la información de una empresa es su segundo recurso más

valioso (después del recurso humano), la misma debe ser protegida y manejada

con suma prolijidad.

Si bien es cierto, que la importancia de respaldar periódicamente la información

está bien entendida por los administradores del sistema y de la red, en la práctica

muchos de estos procesos son descuidados por cuanto muchas veces se

emplean herramientas y procedimientos inadecuados.

Se debe tomar en cuenta que la protección de los datos no es únicamente

responsabilidad del administrador de la red, sino también de todos los entes que

emplean el sistema; por esta razón se deben implementar estrategias de respaldo

y recuperación de información tales como: el respaldo de información en varios

servidores, la capacitación a los usuarios de la red para que coordinen una

planificación periódica del respaldo de información.

Dentro de estas tareas se encuentra incluida el respaldo de ios archivos de

configuración de los dispositivos de la red, tales como los drivers de los switches

o de las NIC47, los archivos de configuración de los sistemas operativos entre

otros.

Un aspecto de suma importancia en el proceso de respaldo de información, es la

utilización de medios confiables para el almacenamiento de la información

4.5.2.3. Administración de los usuarios.

Administrar las cuentas de usuario es una de las tareas que más experimenta

modificaciones en el ámbito de la administración de redes y sistemas, esto se

debe a que continuamente se reciben peticiones por parte de los usuarios para

47 Network Interface Card

148

acceder a los servicios del sistema, modificaciones en los permisos de acceso o

por olvido de la clave de acceso o password al sistema por parte de los usuarios.

Por esta razón para lograr una administración eficiente de las cuentas de usuario

es necesario definir políticas administrativas fundamentadas en las políticas de

empresa, para que se puedan definir las actividades permitidas por el usuario

según el rol que cumplen dentro de la institución.

Por lo general el acceso a los servicios del sistema por parte de los usuarios

puede estar limitado en tiempo y en tipo de acceso al servicio, en este caso el

administrador de la red deberá establecer en los perfiles de usuario las

comunidades para cada tipo de acceso y con sus respectivos permisos tales

como: solo lectura, solo escritura, lectura-escritura, lectura-escritura-trap .

4.5.2.4. Programación de la carga de trabajo.

Por lo general estas tareas son inherentes a la realización de procesos

automáticos, que se ejecutan con o sin la presencia de un administrador, tales

como la actualización de las bases de datos en los servidores de respaldo, el

monitoreo SCADA con la elaboración de los reportes diarios de los estados del

sistema de bombeo en las horas no laborables, etc.

El ámbito de la administración en este campo se limitará a chequear el éxito de

los procesos e interpretar los eventos que se hayan presentado para tomar las

acciones debidas en un tiempo prudente.

4.5.2.5. Administración de los servicios.

La administración de los servicios tiene como objetivo brindar las máximas

facilidades a los usuarios de la red para que los mismos accedan a los servicios

que tienen disponibles, con el máximo aprovechamiento de los recursos que les

ofrece el sistema y con la máxima calidad.

149

Para ofrecer calidad en el servicio (QoS) es necesario aprovechar al máximo las

capacidades del sistema, lo cual se logra a través de una adecuada distribución

del ancho de banda y del tiempo sobre el cual la aplicación permanecerá activa

según el tipo de usuario o las necesidades de comunicación entre entidades.

La optimización en el uso del ancho de banda se puede establecer a través de la

configuración de los puertos de los switches administrables, es decir mediante la

asignación de anchos de banda dedicados a una tarea específica o a través de la

priorización del tráfico que implica la mayor gestión en el puerto.

Para que el servicio ofrezca facilidades de acceso a sus usuarios, es necesario

mantener la funcionalidad de los componentes de la red, por esta razón es

indispensable llevar un control permanente y actualizado de la configuración de

los elementos activos y pasivos de la red.

Además de estas condiciones, es necesario realizar un mantenimiento regular de

los dispositivos de la red tanto a nivel de software como a nivel de hardware, para

ello los administradores de la red deberán contar con el apoyo de empresas

proveedoras de hardware y software a través de un contrato de mantenimiento,

que incluya entre otros los siguientes aspectos:

- Asesoramiento técnico para la configuración de los equipos activos.

- Mantenimiento preventivo.

- Mantenimiento correctivo, en caso de caídas de los enlaces de

comunicación o de un equipo activo, se deberá establecer los tiempos

límites para su reposición.

4.5.2.6. Administración de Problemas.

Para la administración de problemas se deberá contar con un centro de soporte

técnico en cada zona de administración.

150

Estos centros de apoyo permitirán a los usuarios de su respectiva zona reportar

los problemas de funcionamiento de la red o las peticiones para el acceso a

nuevos servicios o cambios de configuración.

La asistencia técnica deberá proveer una ayuda de escritorio ya sea a través de

vía telefónica o a través de software especializado como SMS de Microsoft que

permite tomar el control de las estaciones de trabajo de una manera remota, ya

que se apodera del escritorio del PC remoto cuyo usuario desea la asistencia

técnica; en el caso de que la asistencia remota no sea posible, un técnico de

soporte se trasladará físicamente al sitio en el que se requiere la asistencia

técnica para dar solución al problema.

Según lo experimentado en la administración de la red del Palacio Municipal, se

tiene que la carga del trabajo para el administrador de la red es sumamente alta

hasta organizar la red, luego dicha carga experimenta un decrecimiento

exponencial y se estabiliza en un promedio de 40 llamadas diarias de las cuales

35 son para asistencia técnica inherente a problemas informáticos y las 5

restantes se relacionan con problemas del sistema telefónico, empíricamente se

ha comprobado que la asistencia vía telefónica cubre el 50% de la solución a los

problemas en tanto que el 50% de la solución se hace vía presencial debido, a

que no se cuenta con herramientas de asistencia técnica por software.

Se estima que con la implementación de sistemas de administración vía software

la asistencia presencial se reducirá al 25% en tanto que la asistencia remota se

ampliará al 75%, de tal manera que el número de técnicos de soporte para la

asistencia remota será aproximadamente 3 veces mayor que el número de

técnicos de soporte presencial.

De acuerdo a la experiencia de trabajo en el Municipio se considera prudente

contar con un técnico de soporte remoto por cada 100 usuarios de la red, de tal

manera que aplicando la relación anterior se requerirá de un técnico de soporte

presencial por cada 300 usuarios.

151

El rol de un técnico de soporte remoto podría ser cubierto por el administrador de

red de la zona, de tal forma que se debería contar con el siguiente equipo humano

para brindar soporte técnico a todos los usuarios de la red de datos municipal,

según se muestra en la tabla 4.1.

Número de Estaciones

Actuales MunicipioEn 10 anos MunicipioActuales EMAPAEnlOañosEMAPAActuales BibliotecaEn 10 Años Biblioteca

382422166183100

114

Administradoresde red de datos

111111

Técnicos desoporte remoto

4

42211

Técnicos desoporte presencial

121111

Tabla 4.1. Equipo humano requerido para la administración de la red.

Por lo general la asistencia técnica que brindarán los centros de apoyo, estará

enmarcada en los siguientes aspectos:

- Pérdida de comunicación entre un par de puntos de la red, generalmente

con los servidores de impresión, o servidores de aplicaciones.

- Solicitud de acceso a un servicio o recurso restringido.

- Solicitud de la modificación de perfiles de usuario, en los que se incluye la

creación de nuevos perfiles y la eliminación de otros.

- Modificación de los parámetros de tráfico para el empleo de ciertas

aplicaciones no previstas y requeridas por usuarios privilegiados.

- Habilitación de los puntos que no se encuentran activos en la red.

- Configuración de las unidades y dispositivos de la red para su conexión

lógica en la red.

152

- Asistencia técnica sobre el software de aplicación de la empresa, para lo

cual se requiere personal especializado en sistemas informáticos.

La mayoría de estos parámetros se cubrirán al inicio de la organización de la red

de datos, sin embargo, conforme se vayan produciendo los cambios

administrativos de la empresa, se incremente el número de estaciones o el

número de aplicaciones de la red, se produzcan cambios por mantenimiento de

equipos de cómputo o de la red, se compren nuevos equipos de cómputo y se

desechen por obsolescencia otros o que se produzca una mala operación por

parte de los usuarios, por fallas de energía eléctrica o por el ingreso de virus en el

sistema, será necesario repetir este tipo de asistencias.

Al igual que en el sistema de administración telefónico se deberá llevar una

memoria técnica en una base de datos, en la que consten el usuario solicitante

del servicio o asistencia técnica, la fecha y la hora de la solicitud, el reporte del

problema, la prioridad del servicio según el impacto dentro del sistema, las causas

del problema que se pueden definir a través del monitoreo, el reporte técnico de la

solución.

Se podría emplear un software que ¡nteractúe con la PBX y emplee aplicaciones

CT1 en cada centro de apoyo para que lleve el control de la asistencia técnica a

los usuarios.

Se realizará una asistencia técnica coordinada en el caso de que una de las

zonas pierda conectividad con otra, para ello se pondrán en contacto los

administradores de las zonas involucradas.

En lo referente al software requerido por las consolas de administración NMS, el

mismo debería ser lo suficientemente sólido en relación a la función de monitoreo,

y deberá ofrecer suficiente compatibilidad para administrar redes en ambientes

heterogéneos.

153

Basados en estas consideraciones las características mínimas del software de

administración NMS (Network Management System) deberían ser las siguientes:

Su diseño debe estar basado en SNMP.

- Configurable para la automatización de tareas.

Poseer un motor de base de datos comercial como: SQL, Oracle o

cualquier otro, que pueda ser manipulable y pueda interactuar con otros

sistemas.

Debe estar en capacidad de generar reportes en función de la

configuración dada por el administrador.

- Debe generar alarmas fácilmente interpretables a la ocurrencia de eventos

críticos.

Realizar una auto búsqueda de elementos de la red.

- Por facilidad de manejo debe poseer ¡nterfaz gráfica para la configuración

de los equipos activos de la red.

- Actualizar las rutas y esquemas de conectividad en el caso de presentarse

cambios de topología en la red.

- Tener la capacidad de enviar mensajes de paging hacia las estaciones de

trabajo.

Por lo general el software de control remoto viene incluido en el NMS como

en el caso de SMS de Microsoft, sin embargo existen otras posibilidades

tales como PC ANYWHERE que permiten la asistencia remota.

154

- Existen sistemas operativos como UNIX que pueden realizar el control

remoto mediante Telnet, o Windows XP que permite la función de escritorio

remoto, también se pueden emplear herramientas como el Netmeeting

para el acceso remoto.

En caso de que no se tenga los recursos económicos suficientes para adquirir las

licencias del software de administración para las tres zonas se puede considerar

una administración global desde el Palacio Municipal, en este caso se tendría un

solo centro de apoyo que se compondría de un administrador y varios técnicos

asistentes de red, que podrían ser los administradores de cada zona.

Para este caso el servidor de monitoreo deberá ubicarse en una zona de

seguridad de acceso a servicios comunes, donde converjan todo el resto de redes

y zonas de seguridad, además se deberán sentar reglas claras para que el

Firewall permita el paso de los paquetes SNMP desde aquí hacia todas las otras

zonas y viceversa.

Los administradores de la red deberán coordinar el plan de mantenimiento

preventivo con la empresa o empresas contratadas para tal misión, así como

también deberán velar por el cumplimiento de la entrega a tiempo y en buenas

condiciones de los elementos que se encuentran en mantenimiento correctivo,

para que en caso de incumplimiento se aplique multas.

Como medida preventiva hacia cualquier eventualidad se contará con un stock de

contingencia que reemplazará momentáneamente los elementos activos

principales de la red hasta su reparación o posible reemplazo.

4.5.2.7. Administración de Seguridad.

En función del grado de importancia de la información de una empresa, se deben

establecer políticas de seguridad, fundamentadas sobre reglas claras, de tal

manera que no afecten las capacidades de servicio de la red hacia sus usuarios.

155

Para definir las políticas de seguridad es necesario tener claro, los elementos que

se van a proteger según el impacto que causarían mediante un análisis de riesgo.

Se debe tomar en cuenta los puntos de mayor vulnerabilidad, y establecer zonas

de seguridad, con el fin de proporcionar las reglas de acceso entre una y otra

zona

Una vez definida las zonas de seguridad, es necesario establecer las técnicas que

se emplearán.

Entre las técnicas y mecanismos que se pueden implementar se tiene:

La técnica más segura es a través de la no conexión con otras redes, sin

embargo es muy desventajosa.

- Bloquear los puertos no utilizados en los elementos activos de la red.

- Interconexión de las diferentes zonas de seguridad a través de un Firewall,

con la finalidad de filtrar el paso de información entre una y otra zona

según las políticas de acceso que se implanten en las diferentes zonas.

Implementar redes virtuales internas.

- La implementación de servicios de Autenticación y Autorización (AAA): En

este tipo de servicio se realiza una verificación previa del user y el

password del usuario que desea ingresar a la red; esta verificación se hace

a través de la comparación de los parámetros ingresados por el usuario y

unas listas de control de acceso que pueden estar ubicadas en un servidor

de acceso o Firewall, las listas de acceso luego de comparar si los

parámetros de user y password son correctos chequean otros parámetros

como las direcciones físicas y las direcciones IP de origen, que se

relacionan con un usuario.

156

Usar mecanismos de cifrado en cada uno de los extremos de interconexión

con otras redes.

No establecer relaciones de confianza entre los servidores de dominio

principales con los comunales.

Las zonas de seguridad son redes que se definen en función de las actividades

para las cuales fueron creadas; en el caso particular del Municipio se pueden

considerar cinco zonas de seguridad que son:

- Zona Administrativa Municipal.

- Zona Administrativa EMAPA

- Zona de Capacitación de la Biblioteca

- Zona de Servidores Comunales.

- Zona de Interconexión con redes externas y el Internet.

En la zona de servidores comunes podrían ubicarse los servidores de páginas

Web, los servidores de dominio de nombres DNS, los servidores de

Autentif¡catión, etc.

»Para, garantizar seguridad en el sistema, se podrían emplear dos técnicas

combinadas, a través de la interconexión de las zonas mediante un Firewall y a

través de servidores de Autenticación y Autorización AAA, en este caso la

administración se limitaría a la configuración del Firewall según las políticas de

seguridad, y también a la creación o supresión de perfiles de usuario y

manipulación de grupos en los servidores de autenticación y acceso.

Como aspecto fundamental para la administración de un sistema,

independientemente de la naturaleza del mismo, se debe considerar la ética del

administrador que aunque tenga capacidades y privilegios especiales sobre la

red, debe respetar la confidencialidad en las comunicaciones e información de los

usuarios de la red.

157

5. ANÁLISIS DE COSTOS.

5.1. GENERALIDADES.

La investigación de los costos de este proyecto tiene como finalidad obtener un

presupuesto referencial para la ejecución del mismo. Entendiéndose que este

presupuesto le permitirá a la Municipalidad establecer las bases de los montos de

contratación para definir los procedimientos legales pertinentes que se requieren

en la elaboración de dicho proceso. Además este presupuesto referencial

permitirá a la corporación edilicia determinar el monto de la garantía de seriedad

de la oferta de conformidad con la codificación de la ley de contratación pública;

así como también contar con la certificación de disponibilidad presupuestaria para

emprender el proceso de contratación.

Los datos referenciales de los costos de los diferentes componentes de la red

fueron proporcionados por los proveedores que diseñaron el cableado

estructurado del Palacio Municipal y otros particulares.

En este análisis se tratarán los gastos de adquisición, instalación y puesta en

funcionamiento de los equipos del sistema, así como otros gastos inherentes al

proyecto.

5.2. • CONCEPTOS BÁSICOS.

5.2.1. PRECIO UNITARIO.

El precio unitario representa el valor de producción por unidad de un determinado

bien, artículo o volumen de obra.

158

5.2.2. EVALUACIÓN DE LOS COSTOS DE INVERSIÓN.

Para estimar los costos de inversión requeridos en la ejecución de un proyecto, se

deben tomar en cuenta los rubros por gastos de inversión en materiales,

herramientas, equipos y mano de obra, así como también los rubros tentativos por

honorarios y pagos a los oferentes.

A los costos de inversión por materiales, mano de obra, utilización de

herramientas y equipos, se los conoce como costos directos, por cuanto los

mismos son inherentes en su totalidad a la ejecución del proyecto.

Sin embargo existen costos de inversión que no son inherentes al proyecto pero

inciden de manera indirecta sobre el costo total del mismo, por cuanto evalúan los

potenciales costos operativos y márgenes de utilidad del contratista; y por esta

razón se los conoce como costos indirectos.

Matemáticamente los costos de inversión para la ejecución de un proyecto se

pueden expresar mediante la siguiente ecuación [ec. 5.1].

CiN = CD + Ci [ec. 5.1]

Donde:

C¡N = Costos de inversión.

CD = Costos directos.

C/ = Costos indirectos.

5.2.3. EVALUACIÓN DE LOS COSTOS UNITARIOS DE INVERSIÓN.

Los costos unitarios de inversión se evalúan a partir de los costos individuales de

cada uno de los elementos y actividades que forman parte de un proceso.

159

Por lo general los costos de los materiales empleados en un proceso ya vienen

especificados por unidad; y su valoración está sujeta a las reglas del mercado

razón por la cuál no son valores fijos, pero la diferencia que existe entre uno u

otro proveedor es mínima en relación a productos de iguales o similares

características (material, diseño, calidad).

La evaluación de los costos unitarios de mano de obra, uso de herramientas y

equipos es un tanto empírica, en razón de que se los estima de acuerdo al

criterio del ingeniero constructor, quien debido a su experiencia de trabajo en el

ramo define el tipo y la cantidad de personal, herramientas y equipos que se

requieren para realizar una determinada actividad inherente al proyecto, además

define el tiempo mínimo para la elaboración de dicha actividad y el grado de uso

de las herramientas y equipos.

La evaluación del precio unitario de la mano de obra se calcula en base a la

cantidad de dinero por hora que percibe el trabajador promediado en un año y

multiplicado por el tiempo que tarda el mismo para realizar una determinada

actividad.

La cantidad de dinero por hora que percibe el trabajador se calcula en función de

la sumatoria de todo el dinero que gana el trabajador en un año incluido los

beneficios de ley y dividido para número de horas laborables que tiene un año.

Esta estimación se hace un función del .sueldo oficial publicado por el Ministerio

de Trabajo; cabe anotar también, que además del Ministerio de Trabajo existen

otras entidades gubernamentales como la Contraloría y la Cámara de la

Construcción que facilitan estos datos.

Para evaluar el precio unitario por uso de herramientas y equipos se debe tomar

en cuenta el valor por hora del uso de los equipos y herramientas multiplicado por

el tiempo de empleo de dichos elementos.

160

El valor por hora del uso de herramientas y equipos se evalúa en función de

estimar los costos fijos y los costos variables que son propios del uso de equipos

y herramientas; y que entre otros pueden incluir los siguientes elementos:

Costos Fijos

Depreciación

- Seguros

Mantenimiento.

Costos Variables.

- Consumo de energéticos.

- Consumibles varios.

En términos prácticos cuando se prescinde de la mayoría de los datos anteriores

se puede estimar los costos del uso de herramientas y equipos a partir de un

porcentaje del costo de la mano obra (5%48) para las herramientas y en caso del

uso de equipos se toma en cuenta el cuádruple del costo por hora resultante de la

depreciación estimada.

La depreciación estimada se calcula considerando el valor de compra del equipo

menos el valor residual que por lo general se considera el 20% del valor inicial y el

tiempo de vida útil que por lo general es de 5 años promedio expresado en horas

[ec. 5.2].

V —VD= J * [ec.5.2]

Donde:

D = Depreciación.

48 Dato proporcionado por la Contraloría General del Estado," Curso de evaluación de costosunitarios" Noviembre 2002

161

V¡ = Valor inicial del equipo.

VK = Valor residual del equipo al alcanzar su vida útil.

Vu= Vida útil expresada en horas.

Los costos indirectos a su vez se los estima en función de un porcentaje de los

costos directos; y esta evaluación depende de los criterios de cada empresa; así

por ejemplo el Municipio de Santo Domingo ha establecido los siguientes rangos

porcentuales de los costos directos para la evaluación de los costos indirectos

(Tabla 5.1).

CONCEPTO

Costos de Administración Central

Dirección Técnica/ Costos Administrativos de Obra

Utilidad

Imprevistos

Impuestos

Financieros (Pago de Garantías)

Fiscalización

RANGO PERMITIDO(%)

2-6

3-8

7-15

3-5

3-5

3-10

4-7

TOTAL

PORCENTAJE ESTIPULADO(%)

4

5

9

3

3

3

5

32

Tabla 5.1. Rangos porcentuales de los costos directos para evaluar los costos49indirectos del proyecto .

Para comprender de mejor manera la evaluación de los costos de inversión en

función de los costos unitarios, se partirá del siguiente ejemplo (Ejemplo 5.1):

Ejemplo 5.1. Evaluación de los costos de inversión para el montaje del rack en la

biblioteca, incluido los paneles de conexión del cableado estructurado:

Materiales a utilizarse:

Rack Armario cerrado de piso de 84" H * 30" A * 26" P incluido

organizadores verticales, regletas multitoma y rack interior de 44U * 19" A.

49 Datos proporcionados por el departamento de proyectos de la dirección de Obras Públicas delMunicipio de Santo Domingo.

162

- Patch Panels de 24 puertos RJ - 45 Cat. 5E.

- Patch Panels de 48 puertos RJ - 45 Cat. 5E.

- Panel organizador horizontal doble de 2U, con canales F./P. de PVC

ranurado

- Panel organizador horizontal de 1U, con canales F./P. de PVC ranurado.

- Panel organizador horizontal de 2U con 5 sujetadores de 19" A * 3.5" H.

- Panel organizador horizontal de 1U con 5 sujetadores de 19" A * 1.75" H.

Mano de obra:

- 1 Chofer profesional para el traslado de materiales, herramientas y equipos

desde la ciudad de Quito50 hasta Santo Domingo de los Colorados (En

camión mediano).

- 2 Técnicos de nivel SECAP.

Transporte

- Camión mediano para el transporte del material de cableado estructurado.

Tiempo.

- Montaje de rack 1 día51.

- Traslado de equipos 7 horas (Llevada de equipos y regreso del camión por

una sola ocasión y para todo el proceso de ejecución del proyecto).

En función de estos datos se evaluarán los precios unitarios de la siguiente

manera:

50 No existen proveedores locales para cableado estructurado.51 En función de lo experimentado en la instalación del Cableado estructurado del Edificio Matriz.

163

Mano de Obra.

En primer lugar se tiene que evaluar el número de horas laborables totales al año

del trabajador, las mismas que resultan de multiplicar las 8 horas diarias

laborables por el número de días laborables al año que para el caso del Ecuador

es de 231 días descontando los fines de semana, feriados y permisos.

En base a los datos anteriores, el número de horas laborables al año de un

trabajador es de 1848 horas.

Una vez definido el número de horas laborables se evalúa el costo de la mano de

obra por hora de cada trabajador que interviene en el proceso particular del

montaje del rack; y así tenemos:

Técnicos de nivel SECAR.

Sueldo Unificado = 135.96 USD.

Décimo Tercer Sueldo = 135.96 USD.

Décimo Cuarto Sueldo = 121.91 USD.

Compensación Salarial = 192.00 USD.

Aporte Patronal = 221.56 USD.

Fondo de Reserva = 135.96 USD.

Total de ingresos percibidos por el técnico en el año es de 2438.91 USD

equivalentes a 1.32 USD por hora.

En el caso de emplear un chofer profesional con licencia tipo E se sigue el mismo

procedimiento y para este caso tomaremos el valor unitario calculado por la

Contraloría General del Estado que es de 1.30 USD por hora.

Puesto que el trabajo del chofer forma parte de cinco actividades más que se

necesitan para la ejecución total del proyecto de cableado estructurado en la

164

Biblioteca Municipal, el costo unitario de la mano de obra del chofer para el

montaje del rack será la sexta parte del total percibido por el mismo.

Por lo tanto, los costos unitarios directos de inversión por rack empleados en

mano de obra serian de 22.64 USD [ec. 5.3].

CUMO = 2*8* More + 7 * (M0cH/ 6) [ec. 5.3]

Donde:

CUMO - Costo unitario de la mano de obra para el montaje del rack.

MOTS = Costo unitario de la mano de obra del técnico de nivel SECAR.

MOCH - Costo unitario de la mano de obra del chofer con licencia E.

Costos de Herramientas.

Para evaluar el costo por el uso de herramientas partiremos del criterio definido

anteriormente y que toma en consideración un margen del 5% de la mano de obra

de los empleados que las utilizan es decir que se tendría un costo de inversión

unitario por el uso de herramientas de 1.06 USD, por cuanto los únicos que

emplearán las herramientas son los técnicos de nivel SECAP.

Costos de Equipos.

El equipo que se empleará para este proceso básicamente será un camión de

mediana capacidad cuyo costo aproximado es de 25000 USD su tiempo medio de

vida útil es de 5 años y el valor residual es el 20% del valor del equipo; por lo

tanto aplicando la ecuación 5.2 se tiene la siguiente depreciación.

D = (25000-5000) USD/ 9240 h. - - . .

D = 2.16USD/h

165

Además de la depreciación, se pueden calcular otros costos fijos para el uso del

camión tales como: los costos del seguro [ec. 5.4], los costos por repuestos [ec.

5,5] o los costos por reposición de neumáticos [ec. 5.6]

Seguro

S = -D,

[ec. 5.4]

Donde:

Repuestos

S = Costo del seguro por hora.

Vs = Valor del seguro por lo general es el 5% del valor del equipo.

DA = Días del año

„ 0.25*7, r _ „RP=—^-Z- [ec. 5.5]

VrU

Donde:

RP = Costo unitario de repuestos del camión por hora.

VE = Costo del equipo.

Vu = Vida útil del equipo (cinco años).

Reposición Neumáticos.

1.05*7NM

V,[ec. 5.6]

UNM

166

Donde:

NM = Costo unitario del desgaste del neumático por hora.

W/M = Costo del neumático

VUNM = Vida útil del neumático.

En función de estas ecuaciones y de los datos proporcionados se obtienen los

siguientes valores:

Seguro

S = 1250 USD / 8760 horas = 0.14 USD/h

Repuestos

RP = 0.25 * 25000 USD / 9240h horas = 0.68 USD/h

Reposición Neumáticos

Los neumáticos tienen un costo medio de 400 USD cada uno y su vida útil es de

aproximadamenten1250 horas; por lo tanto aplicando la ecuación 5.6 y

considerando los 5 neumáticos del camión pequeño, se tiene una depreciación

por neumáticos de 1.68 USD/h (5 * 0.34 USD/h)

Por lo tanto los costos fijos por uso del camión serán aproximadamente de 4.65

USD por hora.

A más de estos costos fijos se puede estimar también los costos variables por

consumo de gasolina y lubricantes, los mismos que pueden ser estimados en

base a las siguientes fórmulas (ecuaciones 5.7 y 5.8).

167

Consumo de Combustible

[ec.5.7]

Donde:

CMB = Consumo del combustible por hora.

PG = Precio de la Gasolina USD/galón.

VEL = Velocidad media en km/h.

R = Rendimiento expresado en km/galón.

Para fines prácticos se considera una velocidad promedio para camiones

medianos de aproximadamente 50 km/h y un rendimiento de 20 km/galón; por lo

tanto se tiene un costo por consumo de gasolina de 3.75 USD por hora.

Consumo de Lubricante

P *VLBR EL [ec. 5.8]

Donde:

LBR = Consumo de lubricante por hora.

PLBR = Precio del lubricante en USD/galón.

VEL = Velocidad media en km/h.

RLBR - Rendimiento expresado en km/galón.

En términos prácticos se considera que el lubricante tiene un rendimiento de 2500

km/galón; por lo tanto se tiene un costo por consumo de lubricantes de 0.4 USD

por hora.

168

De esta manera los costos variables por uso del camión serían de 4.15 USD por

hora y el costo total por uso del camión sería de 8.81 USD/h. Por lo tanto para las

siete horas del trabajo del camión los costos totales de inversión serían de 61.67

USD.

Al igual que en el caso del chofer, se tiene que considerar que el camión participa

en cada una de las actividades de implementación del cableado estructurado, y

por lo tanto para el montaje del rack se considera una sexta parte de su uso es

decir con un costo de inversión de 10.28 USD.

Los costos directos por el uso de materiales se cotizaron en 2053.30 USD (Tabla

5.2); de esta manera los costos directos totales de inversión alcanzarían un monto

de 2087.28 USD.

Considerando el margen porcentual del 32% establecido por el Municipio para

evaluar los costos indirectos, se tendría un valor de gastos por costos indirectos

de 667.93 USD; y por lo tanto los costos totales de inversión serían de 2755.21

USD para el montaje del rack con sus respectivos paneles de distribución.

La evaluación de los costos de inversión de todos los componentes del sistema

seguirá el mismo proceso y dentro del ámbito de cada red. Los costos de

inversión de cada subsistema de red y de sus componentes se detallan en las

tablas 5.3 a 5.11.

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.(Mar

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DE

XS

ON

Can

alet

a lis

a de

PV

C d

ivid

ida,

con

tapa

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resi

ón,

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m x

40

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.(Mar

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e 10

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,78

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,63

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COSTO TOTAL DE MANO DE OBRA Y DIRECCIÓN TÉCNICA:

COSTO TOTAL DE MANO DE OBRA Y DIRECCIÓN TÉCNICA:

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stal

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6,00

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179

5.2.5. RESUMEN DE LOS COSTOS DE INVERSIÓN DEL PROYECTO

En función de los costos parciales obtenidos en los cuadros anteriores, se calcula

el costo total del proyecto, y su resultado se resume en la tabla 5.12,

ÍTEM

12345

DESCRIPCIÓN

CABLEADO ESTRUCTURADO PALACIO MUNICIPAL 2CABLEADO ESTRUCTURADO BIBLIOTECA MUNICIPALRED ES DE ACCESOCENTRAL TELEFÓNICASWITCHES

COSTO TOTALUSD

74.420,5214.459,5796.300,8854742,9693926,82

COSTO TOTAL DEL PROYECTO: 333.850,75

Tabla 5.12. Costo total del proyecto

5.2.6. COSTOS DE INVERSIÓN REFERENCIALES DE ACCESO A LOS

PROVEEDORES DE TELEFONÍA E INTERNET.

Para solicitar la conexión de las líneas troncales externas del sistema telefónico,

es necesario hacer una solicitud por parte del constructor de la red telefónica del

edificio (Ingeniero Eléctrico o Electrónico en Telecomunicaciones) dirigida al

director técnico regional de Andinatel (Ing. José Cruz Andinatel Santo Domingo),

adjuntando los planos de las instalaciones telefónicas y del cableado

estructurado.

Una vez revisados los planos por parte de Andinatel, dicha institución realiza una

fiscalización del inmueble, con el fin de verificar si se justifica la instalación de

lineas troncales solicitas por el constructor y luego de aprobar el proyecto procede

a la instalación de los cables multipares de acometidas telefónicas según la

disponibilidad de las líneas y al número de troncales aprobadas por Andinatel. Los

costos de la realización de los procesos y de la instalación de las acometidas

telefónicas se muestran en la tabla 5:13.

180

ÍTEM

123

4

DESCRIPCIÓN

SOLICITUD (RECEPCIÓN DE REDES PRIVADAS)DERECHO DE FISCALIZACIÓNACOMETIDA CON CAPACIDAD DE 80 PARES PALACIO MUNICIPAL 2ACOMETIDA CON CAPACIDAD DE 30 PARES PALACIO MUNICIPAL

COSTO TOTALUSD

85,771281

6.457,601614,60

COSTO TOTAL INSTALACIÓN DE ACOMETIDAS TELEFÓNICAS52: 9438.97

Tabla 5.13. Costo total de instalación de Acometidas Telefónicas

Los costos de instalación del servicio de Internet dependen del proveedor y por lo

general contienen los siguientes rubros (Tabla 5.14):

ÍTEM

1

2

3

4

DESCRIPCIÓN

COSTOS MENSUALES SERVICIO DE ÚLTIMA MILLA

COSTOS DE INSTALACIÓN SERVICIO DE ÚLTIMA MILLA

COSTOS MENSUALES DE ACCESO A INTERNET

COSTOS DE INSTALACIÓN DE ACCESO A INTERNET

COSTO TOTAL

USD

1.080,00

250,00

1.730,00

200,00

COSTO DE CONEXIÓN DE ACCESO A INTERNET A 256 kbps CLER CHANNEL53: 3.260,00

Tabla 5.14. Costo de conexión mensual de acceso a Internet a 256 kbps.

El salario mensual del administrador de la red del municipio es de 1500 USD (jefe

departamental 1) y del técnico de soporte es de 800 USD (analista municipal 6).

Costos no incluyen IVA53 Referencia PUNTO.NET (Precios no incluyen IVA)

181

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

- La importancia de las TIC (Tecnologías de Información y Comunicación))

es decisiva no solo para el progreso de las empresas, sino también para el

progreso de las naciones, por cuanto a través de las mismas se permite

agilitar procesos, acortar distancias, realizar negocios, coordinar proyectos,

mejorar la productividad, incrementar los ingresos, etc; es por esto, que el

índice de ocupación de ancho de banda útil (ancho de banda per cepita) es

considerado en la actualidad como una medida de la riqueza y el desarrollo

de una institución o nación, ya que el mismo define el grado de

funcionalidad, organización de dichos entes.

- La falta de planificación en el diseño de las redes produce desperdicio de

recursos, grado de servicio bajos y gastos innecesarios; por estas razones,

para proceder con el diseño de las redes es indispensable tomar en cuenta

a los usuarios y sus necesidades; ya que en función de los mismos se

puede cuantificar mediante análisis de tráfico las capacidades de las redes

y proponer las tecnologías más adecuadas para cubrir las necesidades de

comunicación de dichos usuarios.

- De acuerdo a los análisis de tráfico se pudo evidenciar, que una red no es

mejor por ofrecer un mayor ancho de banda en su canal de

comunicaciones sino por ofrecer la máxima eficiencia y la máxima calidad

de servicio en la transmisión de las comunicaciones; sin embargo a mayor

calidad de servicio el costo de los elementos de conmutación se

incrementan.

- Para dimensionar redes telefónicas es conveniente emplear la distribución

Erlang B, en razón de que dicha distribución supone sistemas con pérdida

de comunicaciones cuando está ocupado el canal, lo que garantiza obtener

un número adecuado de canales a pesar de que se empleen sistemas con

llamada en espera.

182

Pese a que la fibra óptica tiene la facultad de aceptar aplicaciones de gran

ancho de banda, se optó por tender un cable UTP para las comunicaciones

de voz entre los edificios, en razón de que el costo de inversión se reduce

en una sexta parte que en el caso de emplear sistemas multiplexores por el

costo de los elementos activos.

Sobredimensionar la capacidad de las redes LAN no resulta muy crítico por

cuanto los costos de los elementos activos que cumplen una misma

función para distintos anchos de banda son prácticamente los mismos e

inclusive muchos de estos elementos proporcionan la posibilidad de

emplear distintas capacidades a través de autoevaluación de la capacidad

de las tarjetas NIC.

El empleo de tecnologías LAN en el diseño de las redes de acceso

municipales resultará ventajoso puesto que facilitará la interconectividad

entre las redes de cada edificio debido a que no se requerirá de una

conversión entre tecnologías de comunicación; y además costará menos

puesto que el mercado de los elementos activos para tecnologías LAN es

mucho más amplio que el de las redes WAN y por ende sus costos son

menores.

Las redes integradas son complejas para la administración y dificultan la

seguridad de los diferentes sistemas independientes; sin embargo son

indispensables porque fortalecen los sistemas independientes, se

optimizan los recursos, se reducen los gastos y lo más importante es que

se agilitan los procesos al llegar la información de manera oportuna a su

destinatario independiente de la ubicación física en la que se encuentre

dentro de la red integrada.

El hecho de no tener una convergencia explícita entre los subsistemas de

comunicaciones de voz y datos del MunicipiOj jiQ—representará una

desventaja sigjiificativa-parabías actividades del mismo, puesto que la

183

prestación de servicios de cada subsistema será alto y además porque el

entorno de comunicaciones es pequeño.

De acuerdo a la situación actual de las comunicaciones en el país, no sería

recomendable emplear aún sistemas convergentes en redes privadas

metropolitanas, puesto que los costos de inversión son altos y los

estándares definidos para estos sistemas son del tipo propietario.

Si bien es cierto que el tráfico en una red de telecomunicaciones sigue un

proceso probabilístico, mediante la administración de la "red se puede

controlar el flujo de las comunicaciones y hacer que el tráfico siga un

proceso determinístico manejable en el tiempo, lo que coadyuva a no

desperdiciar el ancho de banda, a regular las actividades de los usuarios

de la red y a tener un control de gastos por el uso de los servicios de la red.

El costo de mantener operativa una red de telecomunicaciones a través de

su adecuada administración, es mucho menor que el costo que implicaría

la pérdida de recaudación por la caída de la red, así por ejemplo el costo

de dejar de recaudar una hora al Municipio le cuesta 22501 dólares

americanos, lo que representa el sueldo de un mes para el administrador

de la red y su asistente técnico.

Sería recomendable que la municipalidad solicite a Andinatel, la asignación

de uno o dos números de PBX, con el fin de que las personas naturales y/o

jurídicas externas al Municipio tengan facilidades de comunicación con el

mismo.

Como nuevos proyectos de titulación, se podría sugerir el diseño de la

infraestructura de telecomunicaciones para los proyectos de seguridad

ciudadana de Santo Domingo o los proyectos de telemedida y telecontrol

de las subestaciones de bombeo y distribución de la EMAPA.

1 Dato obtenido de la Unidad de Tecnología del Municipio.

184

Otro proyecto que puede ser de interés es la elaboración de un software

comercial para la información del detalle de llamadas, la tarificación, y la

evaluación del tráfico entrante y saliente de una central telefónica privada,

para ello se podría partir de los datos en código ASCII estándar enviados

por el periférico tarificador SMDR y recibidos por el puerto serial del

computador.

Sería sugerente que se establezca en la Escuela de Ingeniería, una

materia que oriente a los futuros ingenieros sobre los procesos de

contratación a nivel público y a nivel privado, con el propósito de no incurrir

en infracciones de ley que podrían ocasionar sanciones graves a las

instituciones y en concreto a los miembros encargados de la comisión

técnica para la contratación de un proyecto.

Podría ser de gran ayuda que las empresas de telecomunicaciones a nivel

nacional proporcionen precios referenciales relacionadas con los procesos

de construcción de proyectos de telecomunicaciones a través de entes

como la Cámara de Construcción, con el propósito de que.se regularice los

precios del mercado y se tenga una noción de los costos de inversión para

la ejecución de proyectos de esta naturaleza.

Ei análisis de los costos unitarios facilitan la elaboración de los

presupuestos para la ejecución de proyectos de la misma naturaleza y

permiten también ser reajustados a través de los índices de inflación del

I NEC sin tener que reajustar por separado cada uno de los elementos

involucrados en los volúmenes de obra.

185

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