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#Marco teórico

##Análisis preliminar

Distancias -aproximadas- entre las sedes de Salud-Caracas:

De la tabla anterior, se puede apreciar que las dos sedes más distantes son las de Maiquetía y Guarenas, por lo que estas estarían conectadas a través del ISP para ahorrar en lo posible los costos referentes a la conexión física entre estas, tal y como indica el planteamiento del problema.

Con el fin de mantener la carga de la red equilibrada, el analisis lógico esperaría poder distribuir las sedes equitativamente entre ambos ISP, sin embargo, dada la distancia física existente entre estas y el costo que implica realizar una conexión física independiente al ISP, se decidió distribuir las sedes en dos grupos: El primer grupo conformado por las sedes de El Paraiso, San Antonio y Maiquetía, y el segundo conformado únicamente por la sede de Guarenas.

Una vez establecida la distribución general de la red, fue necesario hacer subnetting para diseñar la topología y posteriormente configurarla evitando desperdiciar direcciones IP, adicionalmente a esto se realizó un calculo de los costos de implementación y se tomaron una serie de decisiones para realización de este plan de proyecto.

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##Topología

###Planteamiento de modelos

####Modelo 1

En este modelo, solo se conecta el enrutador de Maiquetía al ISP. Sin embargo, los costos requeridos para interconectar Guatire-Maiquetía asociados al cable de fibra óptica, los trabajos de perforación y el mantenimiento, serían muy elevados, por lo que se descartó este modelo.

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####Modelo 2

En este modelo, las redes de Guarenas y Maiquetía estan conectadas mediante el ISP, mientras que Maiquetia establece conexión con El Paraiso y San Antonio. Este modelo fué descartado debido a los costos requeridos para conectar Maiquetía y San Antonio, teniendo como alternativa inmediata el próximo modelo.

####Modelo 3

En este modelo, las redes de Guarenas y Maiquetía estan conectadas mediante el ISP, Maiquetía establece conexión con El Paraiso y este con San Antonio. El enrutador de El Paraiso funciona como enlace entre Maiquetía y San Antonio. Este modelo es el que se seleccionó debido a su buena gestión de recursos y eficiencia en la red. Sin embargo, para que pudiese funcionar, fue requerida la defición de enrutamiento explicada más adelante.

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###Descripción de la topología

La topología escogida para implantar la red de Salud-Caracas está basada en la topología de tipo Árbol. Como nodo raíz, se tiene al enrutador de CANTV, y los hijos inmediatos a éste son el enrutador GUARENAS y el enrutador MAIQUETIA. En el siguiente nivel se encuentran el conmutador de Maiquetía, el enrutador ELPARAISO y el conmutador de Guarenas. Luego, se tienen a los hosts de Maiquetía, los host de Guarenas, el conmutador de El Paraiso y el enrutador SANANTONIO. Luego de esto, están presente los host de El Paraiso y el conmutador de San Antonio. En el último nivel, estan presentes los hosts de San Antonio.

Para el caso particular de esta implantación, los ordenadores representan las hojas del árbol ya que no tendrán hijos y los conmutadores o los enrutadores representan el nodo padre de un árbol subsiguiente.

##Esquema de direccionamiento

###Requisitos

Tomando en cuenta que el crecimiento estimado se refiere a la cantidad de host en la que puede incrementar la subred partiendo de la cantidad presente, se tienen los siguientes requerimientos generales:

1. Una subred de 27 hosts para El paraiso (7 Actuales y 20 del crecimiento estimado).
2. Una subred de 8 hosts para San Antonio de los Altos.
3. Una subred de 15 hosts para Guarenas (5 Actuales y 10 del crecimiento estimado).
4. Una subred de 21 hosts para Maiquetía (6 Actuales y 15 del crecimiento estimado).

###Analisís de requisitos: totalización.

En cuanto al direccionamiento IP se refiere, se decidió comprar el rango de direcciones IP del ISP CANTV asociadas a 20.42.10.0/24 ya que la red es para una clínica de gran alcance y se disponen los medios para ello. A su vez, si se desea a futuro construir otra sede de Salud-Caracas, se dispondrían de direcciones IP para asignar a la nueva sede.

Estableciendo etiquetas para cada subred, se tiene:

P-net = El Paraiso. S-net = San Antonio de los Altos. G-net = Guarenas. M-net = Maiquetía.

Inicialmente se poseen dos enrutadors con direcciones IP asignadas mediante el ISP CANTV, cada uno con su respectiva subred.

Sin embargo, al requerir interconectar los enrutadors de Caracas (sin incurrir en costos adicionales para cables al tomar a El Paraiso como nodo central), es necesario crear 2 sub-redes nuevas, MP-net y PS-net, a su vez son requeridas otras dos para las conexiones de Guarenas al ISP y del ISP a Maiquetia.

Actualizando la tabla anterior de esta manera:
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+-------------+-------------+-------------+-------------+ |TOTAL | 34 | 45 | 4 | +-------------+-------------+-------------+-------------+

A partir de la tabla anterior, se puede inferir la cantidad de host necesarios para cada supra-red principal, siendo:

• PMS-net = P-net, S-net, M-net, MP-net y PS-net.
• G-net = G-net.

A pesar de que para la G-net se están desperdiciando 14 direcciones, utilizar una máscara más pequeña implicaría aumentar los costos al tener que utilizar otro enrutador con máscara 255.255.255.252 y los otros instrumentos asociados (conmutadores, cables, interfaces de red). Como se esta considerando la mejor opción costo-rendimiento, se dejará libre ese rango de direcciones con el fin de evitar costos adicionales. Análogamente para la PMS-net.

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###Analisís de requisitos: Información detallada de las subredes.

Sin procesar las subredes en PMS-net, se tiene:

Luego se aplicó la técnica de LVSM para la distribución de direcciones IP en estas subredes, debido a que existen diferencias notables en cuanto a la cantidad de hosts requeridas por cada subred como para realizar una distribución estática. Luego de aplicar esta técnica, se obtuvo:

Y las subredes de la PMS-net estan conformadas de esta manera:

##Enrutamiento

###Descripción del enrutamiento

Debido a la topología escogida, es necesario definir un enrutamiento adecuado para poder interconectar adecuadamente las subredes entre sí y que estas conozcan a que enrutador siguiente consultar.

A pesar de disponer de la opción de utilizar enrutamiento dinámico, se decidió utilizar enrutamiento estático ya que la carga extra que requiere el enrutamiento dinámico es innecesaria para la topología escogida. Así, cada enrutador se encarga o bien de enviar el paquete a un host de su subred o de enviarlo al siguiente enrutador que contenga la tabla de enrutamiento de la subred a la que va dirigida el paquete recibido o conozca a que enrutador reenviarlo.

Con el propósito de no afectar la funcionalidad del modelo lógico planteado utilizando la herramienta Packet Tracer, el router que representa a CANTV posee un enrutamiento estático, sin embargo, para efectos de su equivalencia en la topología en el mundo real, este enrutamiento sería ofrecido y configurado por el ISP.

###Código implantado

Se utilizó el Control Line Interface de cada enrutador para configurar el enrutamiento estático correspondiente.

SANANTONIO(config)#ip route 20.42.10.0 255.255.255.224 20.42.10.85
SANANTONIO(config)#ip route 20.42.10.32 255.255.255.224 20.42.10.85
SANANTONIO(config)#ip route 20.42.10.80 255.255.255.252 20.42.10.85
SANANTONIO(config)#ip route 20.42.10.92 255.255.255.252 20.42.10.85
SANANTONIO(config)#ip route 20.42.10.128 255.255.255.224 20.42.10.85
SANANTONIO(config)#ip route 20.42.10.88 255.255.255.252 20.42.10.85

---------------------------

ELPARAISO(config)#ip route 20.42.10.32 255.255.255.224 20.42.10.81
ELPARAISO(config)#ip route 20.42.10.88 255.255.255.252 20.42.10.81
ELPARAISO(config)#ip route 20.42.10.92 255.255.255.252 20.42.10.81
ELPARAISO(config)#ip route 20.42.10.128 255.255.255.224 20.42.10.81
ELPARAISO(config)#ip route 20.42.10.64 255.255.255.240 20.42.10.86

---------------------------

MAIQUETIA(config)#ip route 20.42.10.0 255.255.255.224 20.42.10.82
MAIQUETIA(config)#ip route 20.42.10.64 255.255.255.240 20.42.10.82
MAIQUETIA(config)#ip route 20.42.10.84 255.255.255.252 20.42.10.82
MAIQUETIA(config)#ip route 20.42.10.88 255.255.255.252 20.42.10.94
MAIQUETIA(config)#ip route 20.42.10.128 255.255.255.224 20.42.10.94

--------------------------

CANTV(config)#ip route 20.42.10.0 255.255.255.224 20.42.10.93
CANTV(config)#ip route 20.42.10.32 255.255.255.224 20.42.10.93
CANTV(config)#ip route 20.42.10.64 255.255.255.224 20.42.10.93
CANTV(config)#ip route 20.42.10.64 255.255.255.240 20.42.10.93
CANTV(config)#ip route 20.42.10.80 255.255.255.252 20.42.10.93
CANTV(config)#ip route 20.42.10.84 255.255.255.252 20.42.10.93


--------------------------

GUARENAS(config)#ip route 20.42.10.0 255.255.255.224 20.42.10.89
GUARENAS(config)#ip route 20.42.10.32 255.255.255.224 20.42.10.89
GUARENAS(config)#ip route 20.42.10.64 255.255.255.240 20.42.10.89
GUARENAS(config)#ip route 20.42.10.80 255.255.255.252 20.42.10.89
GUARENAS(config)#ip route 20.42.10.84 255.255.255.252 20.42.10.89
GUARENAS(config)#ip route 20.42.10.92 255.255.255.252 20.42.10.89

##Direccionamiento IP

###Descripción del direccionamiento IP

Se utilizó DHCP ya que esto facilita la configuración en presencia de subredes grandes o que poseen un crecimiento estimado considerable. Adicionalmente a esto, en ninguna de las subredes diseñadas para Salud-Caracas se ofrecen servicios fuera de los routers, por lo que no es necesario establecer direcciones estáticas en estas.

Otra ventaja de esta decisión es el hecho de que representa un ahorro en la configuración de la red en la que se disponga de este servidor DHCP en el momento en el que se adquieran nuevos ordenadores y se conecten a la red: ni estos, ni el servidor, requerirán alguna configuración adicional a la proporcionada inicialmente. Adicionalmente, debido a las fallas en el servicio eléctrico del país los ordenadores están propensos al deterioro, de esta forma su reemplazo ser'ia mucho más simple, de forma análoga al caso anteriormente expuesto.

###Código implantado

Se utilizó el Control Line Interface de cada enrutador para configurar el servidor DHCP asociado a la subred que cada enrutador esté encargado de interconectar.

GUARENAS(config)#ip dhcp pool GNET
GUARENAS(dhcp-config)#network 20.42.10.128 255.255.255.224
GUARENAS(dhcp-config)#default-enrutador 20.42.10.129
GUARENAS(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8
GUARENAS(dhcp-config)#exit
GUARENAS(config)#do wr

---------------------------

MAIQUETIA(config-if)#ip dhcp pool MNET
MAIQUETIA(dhcp-config)#network 20.42.10.32 255.255.255.224
MAIQUETIA(dhcp-config)#default-enrutador 20.42.10.33
MAIQUETIA(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8
MAIQUETIA(dhcp-config)#exit
MAIQUETIA(config)#do wr

---------------------------

ELPARAISO(config-if)#ip dhcp pool PNET
ELPARAISO(dhcp-config)#network 20.42.10.0 255.255.255.224
ELPARAISO(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8
ELPARAISO(dhcp-config)#default-enrutador 20.42.10.1
ELPARAISO(dhcp-config)#exit
ELPARAISO(config)#do wr

---------------------------

SANANTONIO(config-if)#ip dhcp pool SNET
SANANTONIO(dhcp-config)#default-enrutador 20.42.10.65
SANANTONIO(dhcp-config)#dns-server 8.8.8.8
SANANTONIO(dhcp-config)#network 20.42.10.64 255.255.255.240
SANANTONIO(dhcp-config)#exit
SANANTONIO(config)#do wr

##Dispositivos requeridos

###Requerimientos

Los dispotivos utilizados en nuestra implementación incluyen:

• 4 enrutadores todos con al menos un conector de ethernet (preferiblemente gigagit)
  • 2 con 2 conectores de fibra óptica
  • 2 con 1 conector de fibra óptica
• 5 conmutadores o switches con las siguientes especificaciones
  • 1 de 16 puertos para la subred de Guatire
  • 1 de 24 puertos para la subred de El Paraiso (soporte para 22 hosts)
  • 1 de 6 puertos como auxiliar para la subred anterior (soporte para los 5 hosts faltantes)
  • 1 de 24 puertos para la subred Maiquetía
  • 1 de 16 puetos para la subred de San Antonio
• Bobina de cable de par trenzado categoría 5 (metraje dependiente de las distancias entre hosts)
• Inicialmente 52 Conectores RJ45 categoría 5 , 90 adicionales para cubrir el crecimiento de las red.
  • 52 para los hosts iniciales
  • 90 para los hosts del crecimiento estimado
• Bobina de cable de par trenzado categoría 6
• 10 conectores RJ45 categoría 6 para las conexiones entre conmutadores y enrutadores
• Bobina de fibra óptica 2 hilos multimodo (metraje dependiente de las conexiones existentes que el ISP provea)
• 6 conectores de fibra óptica multimodo de 2 hilos, pigtail upc

Cada switch debería tener al menos un puerto gigabit para conectar con su respectivo router.

El conmutador de El Paraiso que conecta un conjuntos de hosts, el router y segundo conmutador pequeño (de 6 puertos) requiere de 2 puertos gigabit.

La cantidad de metros de cable entre cada host y su conmutador más cercano es variable, además depende del tamaño de cada centro médico en el que se está integrando la red. Suponiendo distancias de 3 ó 10 metros como media se requerirían al menos 78 metros de cable, y a lo más 260 como distancias iniciales. Luego del crecimiento esperado se utilizaría entre 213 y 710 metros de cable categoría 5. El plan incial de red requiere de 52 conectores RJ45 y al final del crecimiento esperado se habrán usado 142 para ensamblar los cables de red.

Para las instalaciones de cableado entre routers (fibra óptica) no se conoce con exactitud la cantidad de conexiones entre preexistentes que provee el ISP de CANTV, ya que podría o no existir las conexiones entre una central de CANTV y un lugar cercano a los routers de Maiquetía y Guarenas, por lo que presentamos dos planes de requerimientos.

Como plan básico, para ambos planes se debe colocar cableado entre San Antonio y El Paraiso, y entre éste y Maiquetía, lo que representa (de acuerdo a la sección de nuestro análisis preliminar) una cantidad total de 58.3 km (suma de ambos segmentos). Dependiendo de las conexiones de CANTV se podría requererir entre 20 metros para conectar los centros de Salud-Caracas en Maiquetía y Guarenas al router más cercano del ISP, o utilizar, en el peor escenario posible 65 km de fibra óptica para conectar ambas instalaciones pasando por el router de CANTV. CANTV debería proveer de esta última conexión, por lo que el último plan de requerimiento no será tomado en cuenta. De esta manera se utilizarán unicamente 58.5 kilómetros de la fibra óptica ya especificada.

Cada cable de fibra óptica será ensamblado con 2 conectores pigtail.

Por último para realizar las conexiones entre los enrutadores de cada ciudad y su conmutador asociado y entre conmutadores (en El Paraíso) y suponiendo distancias de 5 metros entre cada uno de estos, se requerirán 25 metros de cable categoría 6, los cuales serán ensamblados con conectores RJ45 cat6.

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###Costos

Realizando los cálculos con a SIMADI del 4/6/2016 (549 Bs por $) para el cable de fibra óptica y los routes.

Los costos aproximados obtenidos los portales de compras por internet mercadolibre y alibaba (a tasa SIMADI) arrojan la siguiente tabla de presupuesto:

+-------------+---------------+ |TOTAL | 2.308.098 | +-------------+---------------+

Sin contar los gatos por fibra óptica el valor para las conexiones será de Bs. 98.670, incluyendola obtendremos el siguiente monto:

+-------------+---------------+ |TOTAL | 3.310.320 | +-------------+---------------+

El total de conectividad y dispotivos de conexión será de Bs 5.618.418

La compra de la bobina de categoría 5 de 305 metros cubrirá el requerimiento inicial para los hosts y (potencialmente) cubrirá la demanda de los hosts nuevos (todo depende de las distancias explicadas en la sección anterior).

El costo del conjunto de direcciones IP públicas utilizadas no está contemplado en el presupuesto, ya que CANTV no ofrece precios en su portal.

##Explicaciones adicionales

• Se descartó el uso de de redes inalámbricas para los centros médicos ya que esto implicaría el uso de access point con alcance metropolitano y tarjetas inalámbricas para cada hosts, lo cual implicaría un gran aumento en el costo total de la implementación de este proyecto.
• Se utilizaron cable categoría 6 entre conmutadores y enrutadores para mejorar las velocidades de conexión y ancho de banda, sin aumentar drásticamente los costos al hacer uso de este cable para cada uno de los hosts, además esto implicaría instalar un gran número de tarjetas de red gigabit en vez de utilizar las fast-ethernet que usualmente incluyen las computadoras.
• Se decidió realizar la importación de fibra óptica ya que reducía los costros en gran medida. Mientras que la importación de los routers fue motivada por la ausencia de este producto en el mercado nacional.
• No se incluyó el costo de la instalación de los cables de fibra óptico y sus canales.
• A pesar de existir otros tipos topológicos como el basado en malla, el mixto o el anillo, se optó por el presente debido a sus bajos costos en comparación. Colocar una conexion entre Maiquetía y San Antonio o San Antonio y Guarenas,realizando la redistribución ip requerida y el enrutamiento adecuado, se ofrecería una mejor tolerancia a fallos ya que existe mayor interconexión entre las sburedes, pero los costos aumentaría en gran nivel debido a la distancias físicas entre cada nodo. Se sacrifica la recuperación de errores para economizar los costos, sin embargo, la topología actual admite futuras modificaciones según sea requerido.

Portal de ventas en línea en Venezuela

• Swith Tp-Link de 16 puertos gigabit
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• Switch cisco de 24 puertos (2 gigabit)
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• Switch Advantek de 8 puertos gigabit
  • http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-465748796-switch-gigabit-advantek-8-puertos-101001000-netpro-serie-_JM
• Conectores de fibra óptica
  • http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-465234972-pigtails-fibra-optica-multimodo-sc-upc-azul-_JM
• Conectores RJ45 categoría 6
  • http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-465127459-conector-rj45-cat6-blindado-lanpro-gigabit-red-internet-_JM
• Conectores RJ45 categoría 5
  • http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-465432656-conector-rj-45-cat-5e-paquete-de-100-unidades-_JM
• Bobina de cable categoría 5 (305 metros)
  • http://articulo.mercadolibre.com.ve/MLV-465913392-bobina-cable-utp-cat5e-305-mts-rj45-cctv-redes-seguridad-lan-_JM
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• Configuración de VPN

  • http://ecovi.uagro.mx/ccna4/course/files/7.1.2.4%20Packet%20Tracer%20-%20Configuring%20VPNs%20%28Optional%29%20Instructions.pdf
  • http://showipprotocols.blogspot.com/2015/05/site-to-site-ipsec-vpn-configuration.html
  • http://securitywing.com/cisco-vpn-configuration/

• Referencia de packet-tracer

  • http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/security/asa/asa80/configuration/guide/conf_gd/site2sit.pdf

• Configuración de DHCP

  • https://www.youtube.com/watch?v=yudNmI4p1dU
  • https://fpomicro.wordpress.com/2011/11/29/configurar-dhcp-en-router-cisco-packet-tracer-5-3/
  • http://www.mws.cz/network/packet-tracer/router-dhcp/